Una manera eficaz de resolver problemas de mecánica

La mecánica no es solo la primera parte de los libros de texto de física de la escuela secundaria, sino que también representa casi la mitad de los cursos de física de la escuela secundaria. Su importancia se puede imaginar. Sin embargo, la mecánica es la primera parte de la escuela secundaria. Si los estudiantes no logran cambiar de las ideas de resolución de problemas únicos en la escuela secundaria a las ideas de resolución de problemas diversificadas en la escuela secundaria, podrán comprender el problema en clase y no sabrán nada sobre el problema. Para resolver este fenómeno entre estudiantes de secundaria, este artículo analiza las estrategias de resolución de problemas y dos ideas de resolución de problemas de la mecánica física.

Problemas de mecánica; estrategias de resolución de problemas; pensamiento de solución

No es fácil para algunos estudiantes de primer año de secundaria utilizar conocimientos de física para resolver problemas físicos, porque para los estudiantes que tienen Recién ingresé al tercer año de secundaria, física. Los métodos y las estrategias de resolución de problemas correspondientes aún están en proceso de exploración. Por lo tanto, dominar métodos de aprendizaje eficaces favorece la resolución de problemas de mecánica.

1. Dominar estrategias efectivas de resolución de problemas.

(1) Conocimiento en todos los aspectos.

La física es una materia científica y no se puede memorizar de memoria. Todo conocimiento científico requiere que los estudiantes comprendan y recuerden. Por supuesto, la memorización de memoria es posible, pero cuando nos enfrentamos a problemas específicos, es posible que se haga un mal uso o que no se pueda comenzar debido a una comprensión incompleta del concepto en sí. [1] Si desea dominar todos los aspectos del conocimiento relevante, en primer lugar, debe trabajar duro en el concepto de "memorizar", como se mencionó anteriormente, en lugar de memorizar conceptos de memoria; en segundo lugar, debe trabajar duro en "escuchar"; la clase, es decir, en el aula Escuche atentamente lo que dice el profesor y siga sus ideas, para que pueda recordar y comprender los conceptos de forma natural.

(2) Leer atenta y repetidamente las preguntas.

Hay dos tipos de preguntas de lectura, una son preguntas de lectura y la otra son preguntas de lectura. Leer una pregunta es descubrir qué es lo que plantea la pregunta; leer el enunciado de la pregunta es extraer información del enunciado de la pregunta y pensar qué información se puede utilizar y dónde se combina con la pregunta. Muchas veces hay más de un problema físico y es necesario pensar en ello.

(3) Análisis de tensiones

Lo más importante en mecánica física es el análisis de fuerzas. La razón por la cual algunos estudiantes no entienden bien o no pueden resolver problemas de mecánica es a menudo porque existen problemas con el análisis de fuerzas. La fricción es lo más confuso en el análisis de fuerzas. Por ejemplo, fije manualmente bloques de madera a una pared vertical. Suéltalo y el bloque caerá verticalmente a lo largo de la pared. ¿Qué fuerza actúa sobre el bloque en el momento en que se suelta la mano? Algunos estudiantes no entienden muy claramente la fricción y piensan que la fricción ocurrirá mientras dos objetos estén en contacto. Así que creemos erróneamente que hay fricción, pero no consideramos que la condición para la fricción es que debe haber presión positiva. Cuando se suelta la mano, no hay presión positiva entre el bloque y la pared, por lo que la fricción es cero, es decir, el bloque no está sujeto a fricción, solo a la gravedad.

2. Dominar ideas efectivas para la resolución de problemas

Existen muchos métodos para resolver problemas en física, tales como: método total y de aislamiento, método de imagen, método de sustitución equivalente, método de forma numérica. método de combinación, método de simetría, método de hipótesis extrema, método de modelo, etc. Aquí presentamos principalmente el método de aislamiento general y el método del modelo. [2]

(1) Métodos integral y de aislamiento

En problemas de mecánica física, el método de integración y el método de aislamiento suelen aparecer en el mismo problema. Método holístico: es un método que considera el cuerpo conectado a estudiar o varios objetos que siempre están juntos como un todo, ignora la fuerza interna del todo y solo analiza la situación general. Al utilizar el método holístico, es necesario tener una comprensión clara de todo el proceso de movimiento de los objetos y tener cierto control sobre el movimiento de todo el sistema. Además, se debe prestar atención al análisis del estrés al aplicar el enfoque holístico. Al mismo tiempo, tenga cuidado de no mezclar las imágenes del análisis de tensión del método general y las imágenes del análisis de tensión del método de aislamiento. Método de aislamiento: Consiste en separar el objeto a estudiar del todo y analizarlo por separado. Este método puede eliminar la interferencia de otras fuerzas no relacionadas con el objeto de análisis durante el proceso de análisis de fuerzas, lo que hace que el análisis de fuerzas sea más claro. Cuando se utiliza el método de aislamiento para realizar un análisis de fuerza, en primer lugar, es necesario determinar que el objeto seleccionado contiene la cantidad desconocida requerida por la pregunta; en segundo lugar, es necesario aislar no sólo la fuerza del objeto, sino también la fuerza; movimiento del objeto; finalmente, se debe estudiar todo el proceso de movimiento del objeto aislado, analizar todo el proceso. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 1, un trozo de madera A con una masa de 3 kg y un trozo de madera B con una masa de 2 kg se colocan planos sobre el suelo. Actualmente, los bloques A y B son empujados por una fuerza de 30 N para acelerar juntos, independientemente de la "fricción" entre el suelo y los bloques. ¿Cuál es la fuerza entre A y B? Análisis: Utilice el método integral para analizar A y B. Se puede ver que los dos objetos solo reciben la acción del empuje F y tienen la misma aceleración. Luego están: F=(mA+mB)a, F=30N, mA=3Kg, mB=2Kg, entonces hay a=6m/s2.

Luego, mediante el análisis de B mediante el método de aislamiento, se puede encontrar que el bloque B solo recibe la fuerza del bloque A, por lo que se puede obtener FAB = mBa y se puede obtener FAB = 12N.

(2) Método del modelo

El uso de modelos físicos para resolver problemas es un método importante en mecánica física. Hay muchos cambios en la forma y apariencia de los objetos en movimiento, pero siempre que el movimiento se analice en función de la fuerza sobre el objeto, no es difícil ver el estado de movimiento del objeto. Es decir, al establecer un modelo físico y analizar la fuerza sobre un objeto, es más fácil juzgar el estado de movimiento del objeto y resolver problemas físicos y mecánicos. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 2, la cinta transportadora forma un ángulo de 37° con el plano horizontal, SAB = 15,25 m, y la oruga gira en sentido antihorario a una velocidad de 5 m/s. Ahora coloque un bloque de madera sin inicial. Acelere suavemente en el punto A en el extremo superior de la cinta transportadora. La masa es de 0,5 kg y el coeficiente de fricción cinética entre la cinta transportadora y el bloque de madera es 0,5. Calcule el tiempo que tarda el objeto en moverse del punto A al punto. B. Análisis: Primero necesitamos analizar la fuerza sobre el objeto, como se muestra en la Figura 3. Pero presta atención a la fricción. Cuando la velocidad del bloque es inferior a 5 m/s, la fricción promoverá el movimiento del objeto, y cuando la velocidad del bloque es mayor o superior a 5 m/s, la fricción dificultará el movimiento del objeto.

Tres. Conclusión

Los pasos para resolver problemas en mecánica física son analizar primero la fuerza sobre el objeto y luego analizar el movimiento del objeto. Por supuesto, antes de resolver problemas, lo más básico es dominar los conocimientos, fórmulas y teoremas de mecánica relevantes, y solo así podremos resolver problemas de mecánica.

Referencia

[1] Bian Chenghong. Cómo cultivar la capacidad de los estudiantes para resolver problemas mecánicos en las clases de física [J]. Juventud china, 2016, (05):139.

[2]Fu Yanming. Análisis de estrategias de respuesta a preguntas de física y mecánica de secundaria[J]. Aprendizaje del nuevo plan de estudios (Parte 2), 2015, (03): 188-189.

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