איך להבין מכניקה קלאסית?

בגלל זה, פיזיקה קלאסית מכונה לעתים קרובות פשוט מכניקה או קינמטיקה.
פיזיקה קלאסית היא חקר תנועה, קליעים, גלגלות וכוכבי הלכת. הוא עוסק בעיקר בתנועה של עצמים גדולים דרך החלל במהירות איטית נמוכה יחסית. הפיזיקה הקלאסית עוסקת במכניקה של תנועת האובייקט בתגובה לכוח. בגלל זה, פיזיקה קלאסית מכונה לעתים קרובות פשוט מכניקה או קינמטיקה.
חלק 1 מתוך 3: לימוד חוקי התנועה והשימור של ניוטון
- 1הגדר את חוק התנועה הראשון של ניוטון. החוק הראשון של ניוטון אומר לנו שכל אובייקט בתנועה ימשיך לנוע באותו כיוון באותה מהירות אלא אם כן כוח אחר יפעל עליו לשינוי תנועתו. אם אובייקט הוא נייח, הוא יישאר נייח.
- החוק הראשון הזה מכונה לפעמים חוק האינרציה.
- חוק זה קובע כי אובייקט נע במהירות קבועה (מהירות וכיוון) אלא אם כן פועל עליו כוח נטו (אפס). לאובייקט שאינו זז פועל עליו כוח נטו של אפס.
- 2הבן את חוק התנועה השני של ניוטון. ככל שהכוח הפועל על עצם גדל, תאוצה של האובייקט גוברת. כוח לבדו אינו קובע את האצת האובייקט; המסה של האובייקט ממלאת תפקיד קריטי. ככל שמסה של אובייקט גדולה יותר, כך הוא יואץ לאט יותר.
- ניתן להסביר קשר זה באמצעות הנוסחה F = ma כאשר "F" הוא הכוח הפועל על האובייקט, "m" הוא מסת האובייקט, ו- "a" הוא האצת האובייקט.
- דרך נוספת לחשוב על החוק הזה היא שאובייקט לא יאיץ אלא אם כן פועל עליו כוח לא מאוזן (או נטו).
- 3למד את חוק התנועה השלישי של ניוטון. החוק השלישי קובע שלכל פעולה יש תגובה שווה והפוכה. כאשר כוח פועל על אובייקט, יש כוח באותו גודל בדיוק שנדחק לאחור בכיוון ההפוך לכוח המקורי.
- לדוגמא, כאשר אתה מתיישב על ספסל, אתה מפעיל כוח כלפי מטה על הספסל, אך הספסל מפעיל עליך כוח שווה כלפי מעלה.
- חוק זה קובע כי כל הכוחות מגיעים בזוגות.
התחל עם מכניקה קלאסית בסיסית, ואז עבר לתרמודינמיקה, אופטיקה וכו '. - 4דע את חוקי שימור האנרגיה, המומנטום והמומנטום הזוויתי. שימור האנרגיה קובע כי "לא ניתן ליצור ולא להרוס אנרגיה." במילים אחרות, אנרגיה נשארת קבועה במערכת מבודדת. כנ"ל לגבי המומנטום והמומנטום הזוויתי: במערכת מבודדת המומנטום והמומנטום הזוויתי נשארים קבועים.
- חשוב לציין שמערכת מבודדת היא מערכת בה אין כוחות חיצוניים הפועלים עליה. במציאות, מערכת מבודדת לא ממש קיימת, אך היא מהווה מודל שימושי לתיאור העקרונות הבסיסיים של חוקי הטבע.
חלק 2 מתוך 3: הבנת תנועה של עצמים
- 1למד את גזירת המשוואות הבסיסיות. ישנן ארבע משוואות בסיסיות המתארות את תנועת האובייקט במונחים של זמן (t), מהירות (v f: מהירות סופית; v i: מהירות ראשונית), תאוצה (a) ותזוזה (d). אלה ידועים כמשוואות קינמטיות וניתן לסדר אותם מחדש בדרכים שונות כדי לפתור את המשתנה הרצוי. היכולת להפיק משוואות אלה בעצמך תגביר את הבנתך את המושגים הללו.
- צור מחדש כמה מעבדות בסיסיות לפיזיקה בבית ונסה להפיק את המשוואות מהנתונים שאספת.
- משוואות הקינמטיקה הבסיסיות הן:
- d = v i t + 0,5at 2
- v f 2 = v i 2 + 2ad
- v f = v i + ב
- d = (v i + v f) / 2 * t
- 2הגדר וקטור. וקטור הוא כמות הנפוצה במתמטיקה ובפיזיקה שיש לה גם גודל וגם כיוון. הגודל מגדיר את "אורך" התנועה. כשמדברים על מהירות, הגודל הוא המהירות בה האובייקט נע. הכיוון שאובייקט נע מגדיר את המרכיב השני של הווקטור, כיוון.
- כאשר עצמים נמצאים בתנועה הם בדרך כלל נעים לכיוון אחד בקצב מסוים. יתכן שהם נעים במהירות קבועה או מאיצים, אך בשני המקרים, התנועה נאמרת שיש גם גודל וגם כיוון; לכן תנועתו היא וקטור.
- 3צייר דיאגרמות של הבעיה. הפיזיקה יכולה להיות מאוד מופשטת, אך הדרך הטובה ביותר להגיע לשורש הבעיה היא לשלוף אותה. שרטט תמונה בסיסית של המתרחש בבעיה המתוארת ואז הוסף את כל הכוחות הקיימים.
- כוחות הם וקטורים לכן זכרו לצייר אותם באמצעות חץ בגודל ובכיוון גם יחד.
- אל תשכח מכוחות בלתי נראים כמו כוח הכבידה, כוח החיכוך והכוח הרגיל (הכוח הפועל כנגד עצם המונח עליו).
פיזיקה קלאסית עוסקת במכניקה של תנועת האובייקט בתגובה לכוח. - 4תרגול עם כמה דוגמאות. הדרך הטובה ביותר ללמוד משהו היא לצלול ישר פנימה. נסה את היד שלך בכמה בעיות בסיסיות כדי לבדוק את ההבנה שלך. כדי לפתור כל בעיה שרטט את התרשים, כתוב את העניינים, קבע למה אתה פותר והחל את המשוואה הנכונה לפיתרון עבור הלא ידוע שלך.
- לדוגמא: מצא את המרחק שלוקח נסיעה במכונית בשעה 25 מ '/ s להפסיק להשתמש בהאצת -9 מ' / s 2.
- שרטטו תמונה של המכונית, ציירו חצים לייצוג כיוון הנסיעה.
- רשום את הידע: v f = 0 m / s, v i = 25 m / s, a = -9 m / s 2, d =?
- זהה את המשוואה הרלוונטית: v f 2 = v i 2 + 2ad
- חבר את הידע: 02 = 252 + 2 (-9) (d)
- לפתור את d: d = (02 - 252) / - 18 = 34,72 מ '
- המכונית נסעה 34,72 מטר לפני עצירה.
חלק 3 מתוך 3: הרחבת הידע שלך
- 1קרא ספר לימוד בפיזיקה למתחילים. אם אתה באמת רוצה לצלול לפיזיקה קלאסית, קנה ספר לימוד למתחילים והתחל לקרוא. פשוט לקרוא את המושגים לא יספיק כדי להבין באמת. עליכם גם לבדוק את הבעיות לדוגמה ולנסות את כוחכם בחלק מהשאלות בסוף כל פרק.
- קח את הזמן לעבד את הגזירות של משוואות התנועה הבסיסיות ולהבין באמת מדוע הן עובדות לפני שאתה עובר למושג הבא.
- 2השתתף בקורס פיזיקה מקוון. קריאה בספר לימוד בעצמך עשויה שלא להספיק לך כדי להשיג את עומק הידע שאתה רוצה בפיזיקה. ישנם הרבה קורסים פתוחים וקורסים מקוונים שתוכלו ללמוד הקשורים לפיזיקה. ברבים מהקורסים הללו יש מטלות לבדיקת הבנתך ופורומים לדיון בעבודה.
- סוגים אלה של קורסים קלים להתאים גם ללוח הזמנים שלך מכיוון שתוכל לעבוד על החומר כשיש לך זמן.
קח את הזמן לעבד את הגזירות של משוואות התנועה הבסיסיות ולהבין באמת מדוע הן עובדות לפני שאתה עובר למושג הבא. - 3התנסו ועשו בעיות תרגול כדי לבדוק את ההבנה שלכם. פיזיקה היא נושא שנלמד בצורה הטובה ביותר באמצעות פעילויות מעשיות ופתרון בעיות תרגול. עשה ניסויים בסיסיים ובדוק אם אתה יכול להפיק את המשוואות על סמך הנתונים שלך. ענה על כל השאלות בסוף כל פרק ובדוק את הפתרונות שלך.
- חפש מערכי בעיות נוספים באינטרנט עבור מושגים מטרידים יותר מאחרים.
- הפיזיקה בונה על עצמה, אז המשך לעשות בעיות תרגול עד שתרגיש ששלטת במושג לפני שתמשיך הלאה.
- 4הירשם לשיעור בסיסי בפיזיקה במכללה מקומית. אם אתה עובד הכי טוב בכיתה, בדוק את הקורסים שיש במכללה הקהילתית המקומית שלך. בחר קורס עם פרופסור בעל דירוג טוב בזמן שמתאים היטב ללוח הזמנים שלך. ללמוד קורס רק בגלל שאתה סקרן לגבי החומר יכול להיות ממש כיף ויהיה לך סיכוי גבוה יותר להתמקד בעבודה וללמוד באמת את הנושא.
- נצל את שעות המשרד ואת זמני המעבדה הפתוחים כדי לדון במושגים שעלולים לגרום לך צרות.
שאלות ותשובות
- האם אוכל ללמוד פיזיקה בגיל 11?בטח, אין מגבלת גיל. התחל עם מכניקה קלאסית בסיסית, ואז עבר לתרמודינמיקה, אופטיקה וכו '. הישאר מוטיבציה, זה שווה את זה!
שאלות ללא מענה
- כיצד אוכל למצוא אתרים שיעזרו בשיעורי הפיזיקה שלי?
תגובות (4)
- מונחים קלים להבנה. לפעמים סטודנט יכול להסתבך עם יותר מדי נגזרות מופשטות של נוסחה. הפוך את זה לפשוט פעם אחת ואז החל אותו על הבעיה שלך כראות עיניך.
- זה עזר לי מכיוון שאנחנו לומדים את זה בשיעור המדעים שלי עכשיו, וזה נותן לי הבנה רבה של חוקי ניוטון!
- מאמר זה טוב מאוד ועזר לי להשתפר בפיזיקה; יש לי עכשיו B.
- מאמר זה מאוד עוזר לי למצוא את הפתרון לבעיה הקלאסית בלימוד שלנו.