Comment la physique Étude

« Comment étudier la physique » par David R. Hubin et Charles Riddell, a été publié par le Centre d'apprentissage des compétences, Univ. du Texas à Austin, en 1977. Cette révision est par Lawrence C. Shepley, Physique Dept. Univ. du Texas, Austin, TX 78712. (Il tient à remercier les conseils de Leslie Dickie, John Abbott College, Québec, Kal Kallison, compétences Learning Center, UT Austin,. et John Trimble, Département d'anglais, UT Austin)

Il est conçu pour vous aider à rester en dehors des difficultés qui viennent quand vous pensez petit et obtenez trop impliqué dans la mémorisation des formules ou d'autres détails spécifiques sans comprendre les principes sous-jacents. Il vous guidera à comprendre comment appliquer les connaissances spécifiques aux problèmes, comment commencer, comment demander de l'aide, comment vérifier votre réponse. En bref, il vous aidera à développer les compétences de l'étude qui sont importantes non seulement en physique, mais dans tous vos cours.

Obtenir une vue d'ensemble

Il est important de reconnaître que la physique est une discipline de résolution de problèmes. Votre professeur de physique mettra l'accent sur des thèmes et des grands principes, et l'un des principaux objectifs est que vous, l'étudiant, sera en mesure d'appliquer ces principes à comprendre et à résoudre les problèmes. Vous devez vous concentrer sur ce fait, que dans un cours de physique, vous êtes censé résoudre les problèmes.

Un aperçu de votre cours peut vous aider à organiser vos efforts et augmenter votre efficacité. Pour comprendre et conserver les données ou formules, vous devriez voir les principes et les thèmes sous-jacents de connexion. Il est presque inévitable que vous parfois oublier une formule, et une compréhension du principe sous-jacent peut vous aider à générer la formule pour vous-même.

Prenez ces étapes pour obtenir un aperçu au début du terme afin que tout le matériel suivant peut être intégré dans votre liste:

Examinez le plan de cours (premier document ou programme jour) avec soin, et lire la description officielle du cours dans le catalogue de l'Université. Recherchez des thèmes sous-jacents ou un motif sur lequel le cours est développé et comment ce cours s'inscrit dans vos autres cours.

La participation effective dans une classe physique

Il est important que vous soyez bien préparé pour la classe afin d'utiliser pleinement le potentiel pour intégrer le matériel de cours. Pour se préparer à la classe, vous devez faire ce qui suit:

Avant chaque classe:

Pendant le cours:

Après les cours:

La lecture de votre physique Textbook

La lecture du texte et la résolution des problèmes de devoirs est un cycle: Les questions conduisent à des réponses qui ramènent à d'autres questions. Un chapitre entier sera souvent consacrée aux conséquences d'un seul principe de base. Vous devez rechercher ces principes de base. Ces lois de la nature donnent pour la vue des physiciens de l'univers. De plus, presque tous les problèmes que vous serez confrontés dans le cadre d'un cours de physique peut être analysé au moyen d'un ou plusieurs de ces lois.

Résolution de problèmes en physique

Dans un cours de physique, il est important de se rappeler quelques choses au sujet des physiciens et des professeurs de physique:

Grandes lignes de la façon d'aborder un problème de physique:

Une chose importante à retenir dans le travail des problèmes de physique est que, en montrant tout votre travail, vous pouvez trouver beaucoup plus facilement et corriger les erreurs. Vous trouverez également plus facile à lire les problèmes lorsque vous préparer aux examens si vous montrez votre travail.

Il faut plus de temps pour écrire des solutions soigneuses et complètes aux problèmes de devoirs. Écrire ce que vous faites et de la pensée vous ralentit, mais plus il vous fait adopter un comportement plus comme un expert. Vous serez bien remboursé par l'assurance que vous ne néglige pas les informations essentielles. Ces revalorisations soigneuses fourniront un excellent matériel d'examen pour la préparation de l'examen.

Des exemples de l'application des principes de résolution de problèmes

EXEMPLE PROBLÈME # 1:

Ce problème est posé et la solution écrit que vous travaillerez dehors pour les devoirs. En 1947, Bob Feller, ancien lanceur de Cleveland, a jeté une balle de baseball à travers la plaque à 98,6 mph ou 44,1 m / s. Pendant de nombreuses années ce fut le pas le plus rapide jamais mesuré. Si Bob avait jeté en droit le terrain, à quelle hauteur aurait-il disparu?

Qu'est-ce que le problème demander, et ce qui est donné? Réponse: La vitesse du baseball est donnée, et ce qui est recherché est la hauteur que la balle atteindrait si elle était jetée vers le haut avec la vitesse initiale donnée. Vous devriez vérifier que celui qui a écrit correctement le problème calculé que 98,6 miles / h est égal à 44,1 m / s. Vous devez indiquer explicitement, dans les mots que vous utiliserez le 44,1 m / s figure et que vous assumerez le baseball est jeté d'une hauteur initiale de zéro (niveau du sol). Vous devez également indiquer explicitement quelle valeur de g vous utiliserez, par exemple, g = 9,81 m / s 2. Vous devez également indiquer que vous assumez que la résistance de l'air peut être négligée. Puisque vous ne connaissez pas la masse du baseball, dites que vous ne le faites pas (vous en aurez pas besoin, de toute façon).
Faire un dessin:

tm = 44,1 / 9,81 = 4.4954 s.

Pendant ce temps, la vitesse moyenne est de vav = 44,1 / 2 = 22,05 m / s. Par conséquent, la hauteur est donnée par

Notez que pour tous les calculs « internes », plus que le nombre correct de chiffres significatifs ont été conservés; que lorsque la réponse finale n'a pas été obtenu, il a mis dans le bon nombre de chiffres significatifs, dans ce cas trois.

Pour ce faire problème dans une méthode formelle, en utilisant la formule de distance y en fonction de t, si l'accélération est constante. Ne pas remplacer les chiffres, mais travailler uniquement avec des symboles jusqu'à la fin:

où yo = 0 est la position initiale, vo = 44,1 m / s est la vitesse initiale, et a = - g = - 9,81 m / s 2 est l'accélération constante. Cependant, ne pas utiliser les chiffres numériques à ce stade dans le calcul. La valeur maximale de y est lorsque sa dérivée est nulle; le temps tm de zéro dérivé est donnée par:

Le ym de la hauteur maximale est donnée en mettant cette valeur de tm dans l'équation pour y:

Maintenant substitut: yo = 0, = 44,1 vo, a = - 9,81. Le résultat est

Regardez ce problème et demandez-vous si la réponse est logique. Après tout, lancer une balle près de 100 m dans l'air est pratiquement impossible dans la pratique, mais Bob Feller avait un terrain de balle très vite vite!

Il y a une autre question: Si ce même problème avait été donné dans un chapitre consacré à la conservation de l'énergie, vous ne devriez pas le résoudre comme indiqué ci-dessus. Au lieu de cela, vous devez calculer ce que l'énergie cinétique initiale et finale KE et de l'énergie potentielle PE sont afin de trouver l'énergie totale. Ici, le PE initial est égal à zéro, et le KE initial est m VO2 / 2. La finale PE est m g YM et la finale KE est égal à zéro. Assimiler la KE initiale à finale PE de voir que la masse m inconnue annule des deux côtés de l'équation. Vous pouvez ensuite résoudre pour YM. et bien sûr, vous obtiendrez la même réponse que précédemment, mais d'une manière plus sophistiquée.

PROBLÈME EXEMPLE # 2:

Il y a deux principes généraux applicables ici. La première est deuxième loi de Newton:

où F est la force nette, un vecteur, et a est l'accélération, un autre vecteur; les deux vecteurs sont dans le même sens. La masse m sera finalement trouvé de ne faire aucune différence, et dans ce cas, vous pourriez être tenté d'écrire cette loi comme = F / m, car un est ce que vous voulez trouver. Cependant, la meilleure façon de se rappeler la deuxième loi de Newton est F = m a. et que la loi est de travailler avec.

Le second principe est que la force de frottement est proportionnelle à la force normale (la composante de la force sur le bloc en raison du plan qui est perpendiculaire au plan). La force de friction est le long du plan et oppose toujours le mouvement. Étant donné que le bloc est initialement au repos, mais va accélérer sur le plan, la force de frottement sera le long du plan. Le coefficient de frottement, qui est utilisé dans cette relation de proportionnalité, est.

Il est temps de tirer la deuxième image. Il aide à redessiner la première image et y ajouter des informations. Dans ce cas, un diagramme vectoriel est dessiné et différentes forces sont définies.

Nous ferons ce problème en utilisant l'approche formelle, laissant la méthode concrète pour un contrôle (voir ci-dessous).

Maintenant, pour le calcul en utilisant l'approche formelle, où vous travaillez avec l'algèbre et des symboles plutôt que des chiffres. état d'abord en mots ce que vous faites, puis notez l'équation:

L'ampleur de la force de gravité = poids = m g.
Résoudre force de gravité dans composante normale et la composante parallèle dont les grandeurs sont:

La force de frottement opposée à la requête, et son amplitude est égale au coefficient de frottement des temps de la force de plan normal:

La force nette (ce qui est le long du plan) est la différence entre la composante parallèle de la force de gravité et la force de friction; son ampleur est:

F = m g sin - cos m g.

L'accélération est la force nette sur la masse:

un || = G sin - cos g = g (sin - cos).

La réponse numérique est (donnée à deux chiffres significatifs puisque les chiffres donnés ont deux):

a = (9,8 m / s 2) (sin 27 o - 27 o cos 0,19) = (9,8) (0,454-0,19 x 0.891) = 2,79 = 2,8 m / s 2.

Quand vous regardez sur cette réponse pour voir s'il est logique, essayer de faire le problème en remplaçant le nombre dans à chaque étape (approche concrète). Le poids d'un kilogramme, par exemple est de 9,8 N. La composante normale (perpendiculaire au plan) de la force gravitationnelle est 9,8 fois cos 27 ° ou 8,73 N. Cela est logique, car si l'angle était très faible, la composante normale de la force gravitationnelle serait presque égale à 9,8 lui-même. Notez que bien que la réponse finale devrait être accordée à deux chiffres significatifs, vous devez garder trois dans ces calculs intermédiaires.

Maintenant, comment anticipez vous feriez ce problème à un examen. Est-ce l'approche concrète plus rapide et plus facile pour vous? Ou seriez-vous plus à l'aise avec l'approche formelle à un examen? Il est une bonne idée de la pratique de faire ce problème lorsque vous étudiez pour un examen, si vous pensez qu'un problème similaire sera demandé.

Préparation aux examens efficaces

Si vous avez suivi une approche active pour étudier semblable à celui suggéré dans ce document, votre préparation aux examens ne sera pas trop difficile. Si vous ne l'avez pas été très actif dans l'étude, votre préparation sera un peu plus difficile, mais les mêmes principes appliquent encore. Rappelez-vous toujours: cours de physique, et donc les examens de physique, impliquent la résolution de problèmes. Par conséquent, votre approche à l'étude des examens devrait insister sur la résolution des problèmes.

Voici quelques principes:

Dans la semaine précédant l'examen, suivez les trois étapes ci-dessous. Ces étapes devraient vous donner une idée assez bonne de ce qui a été souligné et ce que vous pouvez vous attendre à tester.
- Passez en revue vos notes et revérifier le plan de cours. Votre objectif à ce stade est de vous assurer que vous savez ce qui a été souligné.
- Relisez vos solutions aux problèmes de devoirs. Rappelez-vous que ces solutions, si elle est complète, noteront les principes ou les lois sous-jacentes.
- Passez en revue les chapitres assignés. Encore une fois, votre but dans cette première étape de préparation à l'examen est de vous assurer que vous savez quels sont les sujets ou les principes ont été soulignés.
A partir de ce rapide tour d'horizon, générer une liste de thèmes. des principes. et les types de problèmes que vous attendez à couvrir. Si les échantillons d'examens précédents sont disponibles, les regarder par-dessus, aussi, mais ne supposez pas que seront inclus uniquement les types de problèmes précédents. Il contribue certainement à travailler avec d'autres à ce stade.
Passez en revue activement. Ne vous contentez pas de la simple reconnaissance d'un principe. Visez la connaissance réelle que vous serez en mesure de se rappeler et à utiliser dans une situation de test. Essayez de regarder toutes les façons possibles qu'un principe peut être appliqué. Encore une fois, il aide à travailler avec les autres et d'expliquer les choses aux autres (et leur demander d'expliquer les choses à vous).
Par exemple: Si les principes de vitesse et d'accélération ont été soulignés au cours, regardez tous vos problèmes de devoirs pour voir si elles illustrent ces principes, même partiellement. Ensuite, si vous pouvez aussi anticiper l'accent sur la friction et l'inertie, passez en revue une fois de plus tous vos problèmes de devoirs pour voir si elles illustrent ces principes.
préparation efficace d'examen implique une interaction entre les problèmes de devoirs, les cours, vos notes et le texte. Passez en revue activement, y compris des tests d'auto dans lequel vous créez vos propres problèmes qui impliquent une combinaison de principes. Vous devez être sûr que vous pouvez travailler les problèmes sans se référer à vos notes ou le manuel. La pratique fait des problèmes utilisant à la fois le béton et les approches formelles, pour voir que vous êtes plus à l'aise avec.
Rappelez-vous que les examens incluront une variété de problèmes différents. Vous voulez regarder en arrière sur un examen et dire: « Je sais comment faire des problèmes de friction si bien que même si on leur a demandé d'une manière bizarre, je pourrais les reconnaître et de les résoudre. »

Tableau des flux hebdomadaire pour étudier la physique

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