Как понимать физику если ничего не знаешь. Ребёнок не понимает физику, что делать

В этой главе. . .

• Определяем место физики в нашем мире
• Жмем на тормоза
• Управляем окружающими нас силами и энергией
• Согреваемся с термодинамикой
• Знакомимся с электричеством и магнетизмом
• Ломаем голову над самыми трудными проблемами физики

Физика - это наука про вас и окружающий вас мир. Возможно, вы считаете ее обузой, т.е. неприятным обязательством, которое накладывает на вас школа или университет, но это совсем не так. Физика - это наука, которую вы начинаете постигать сразу же после рождения.

Ничто не может находиться вне физики, физика - это всеобъемлющая наука. Изучая разные аспекты мира природы, вы соответственно изучаете разные разделы физики: физику движущихся объектов, действующих сил, электричества, магнетизма, процессов, происходящих со скоростью близкой к скорости света, и т.п. Эти и многие другие темы подробно рассматриваются в данном курсе.

Физика окружает людей с их первых попыток ощутить окружающий мир. Само слово “физика” происходит от греческого слова, которое означает “природа”.

Наблюдая за окружающим нас сложным миром, можно заметить множество происходящих процессов. Солнце сияет, звезды мерцают, лампочки светят, машины едут, принтеры печатают, люди ходят пешком и ездят на велосипедах, реки текут и т.д. При более внимательном изучении этих процессов неизбежно возникает множество вопросов.

• Как мы видим?
• Почему мы теплые на ощупь?
• Из чего состоит вдыхаемый нами воздух?
• Почему мы соскальзываем вниз по заснеженному склону?
• Как устроены сияющие ночью звезды? Или это планеты? Почему они движутся?
• Как устроена эта крошка пыли?
• Существуют ли невидимые нами миры?
• Что такое свет?
• Почему одеяла согревают нас?
• Из чего состоит вещество?
• Что произойдет, если прикоснуться к линии высокого напряжения? (Ответ на этот вопрос вам, конечно, хорошо известен. Даже такое ограниченное знание основ физики порой может спасти жизнь.)

Физика - это особого рода исследование мира и принципов его устройства: от самых основных (как, например, законов инерции, согласно которым так трудно вручную сдвинуть с места неподвижный автомобиль) до более экзотичных (законов крошечных миров внутри элементарных частиц, которые являются фундаментальными строительными блоками вещества). В своей основе физика охватывает все, что мы знаем о нашем мире.

Наблюдаем, за движущимися объектами

Некоторые наиболее фундаментальные вопросы об устройстве мира связаны с движением объектов. Замедлит ли свое движение катящийся вам навстречу огромный камень? Как быстро нужно двигаться, чтобы избежать столкновения с ним? (Секундочку, сейчас я подсчитаю на калькуляторе…) Движение было одной из первых тем исследований, которыми издавна занимались физики и пытались получить убедительные ответы на свои вопросы.

В части I этого курса рассматривается движение разных объектов: от бильярдных шаров до железнодорожных вагонов. Движение является фундаментальным явлением нашей жизни и одним их тех явлений, о которых большинство людей знает достаточно много. Достаточно нажать на педаль газа, и машина придет в движение.

Но не все так просто. Описание принципов движения является первым шагом в понимании физики, которое проявляется в наблюдениях и измерениях и создании мысленных и математических моделей на основе этих наблюдений и измерений. Этот процесс не знаком большинству людей, и именно для таких людей предназначен курс.

Простой, на первый взгляд, процесс изучения движения является началом начал. Если внимательно присмотреться, то можно заметить, что реальное движение постоянно меняется. Взгляните на торможение мотоцикла у светофора, на падение листка на землю и продолжение его движения под действием ветра, на невероятное движение бильярдных шаров после замысловатого удара мастера.

Движение постоянно меняется под действием силы , о чем будет рассказываться в части II. Все мы понемногу знаем основные законы приложения сил, но иногда для их правильного измерения нужно обладать более обширными знаниями. Иначе говоря, для этого требуется настоящий физик, как вы.

Поглощаем энергию вокруг нас

Примеры других проявлений физики никогда не приходится долго искать. Каждый день на дорогах происходят аварии автомобилей, движущихся с огромными скоростями.

Благодаря законам физики (а точнее, законам физики из части III этого курса) можно выполнять все необходимые измерения и предсказания, чтобы избежать таких неприятных ситуаций. Чтобы внезапно остановить быстро движущийся автомобиль, требуется много чего. Но него именно?

Вот когда для описания движения объектов нам могут пригодиться представления об их энергии и импульсе. Энергия движения называется кинетической . Помните, что когда ваша машина за 10 с ускоряется с места до скорости около 100 км/ч, то она приобретает достаточно много кинетической энергии.

Откуда берется кинетическая энергия? Нельзя сказать, что ниоткуда, иначе нам не приходилось бы заботиться о цене на топливо. Потребляя топливо, двигатель автомобиля совершает работу по ускорению автомобиля.

Рассмотрим другой пример. Допустим, что вам нужно затащить пианино в свою новую квартиру на шестом этаже. В это самое время стоит снова вспомнить о физике, достать калькулятор и подсчитать необходимую для этого работу.

При перемещении пианино вверх по ступеням оно приобретает потенциальную энергию , поскольку вам приходится совершать работу по преодолению силы гравитации.

Допустим, что, к величайшему сожалению, вашим соседям не понравилось ваша игра на пианино и они выкинули его в окно. Что в таком случае произойдет? В процессе падения в гравитационном поле Земли потенциальная энергия пианино преобразуется в кинетическую энергию, т.е. энергию движения. Это очень интересный для наблюдения процесс, в ходе которого можно оценить финальную скорость движения пианино в момент столкновения с тротуаром. Не унывайте, предъявите соседям счет за пианино и сбегайте в магазин за ударной установкой.

Получаем удовольствие от тепловых процессов

Тепло и холод являются неотъемлемыми компонентами повседневной жизни, а потому физика и в этом отношении сопровождает нас и летом, и зимой. Доводилось ли вам видеть капли конденсированной влаги на стакане с холодной водой в теплой комнате? Теплые пары воды в воздухе резко охлаждаются при соприкосновении с холодным стаканом и конденсируются на нем, образуя капельки воды. Пары воды таким образом передают свою энергию холодной воде в стакане, которая постепенно становится все теплее и теплее.

Именно термодинамике полностью посвящена часть IV этого курса. С помощью термодинамики можно определить, сколько тепла излучается нашим телом в холодный день, сколько мешочков льда нужно для охлаждения жерла вулкана, какова температура поверхности Солнца и дать ответ на многие другие вопросы, связанные с тепловой энергией.

Физика не ограничивается только нашей планетой. Почему космос холодный? Он практически пуст, так почему же он стал таким холодным? Почти все тепло в космосе распространяется в виде излучения и только очень малая его часть возвращается назад. В обычной окружающей нас среде все объекты излучают тепло и поглощают тепло друг друга. Но в космосе тепло преимущественно излучается, и потому все объекты преимущественно охлаждаются.

Излучение тепла - это только один из трех способов переноса тепла. Более подробно разнообразные тепловые процессы, будь то тепло от Солнца или от трения объектов, описываются в части IV этого курса.

Играем с зарядами и магнитами

После овладения основными законами видимого мира движущихся объектов и скрытого мира работы и энергии можно будет приступать к изучению еще более загадочных объектов. В части V читателю предлагается заглянуть в тайны еще одной части невидимого мира - электричества и магнетизма.

Действие электричества и магнетизма можно почувствовать не прямым, а только косвенным образом. Комбинируя электричество и магнетизм, можно генерировать свет, который лежит в основе видимости мира. Свойства света и его поведение при взаимодействии с линзами и другими объектами описываются в части V.

Большая часть физики связана с невидимым окружающим нас миром. Само вещество состоит из частиц, которые переносят электрические заряды, а в самих нас собрано невероятное количество таких зарядов.

При накоплении зарядов мы можем наблюдать такие явления, как статическое электричество и вспышки молний. Движение зарядов проявляется как привычное нам электричество из розетки.

Электричество, как часть физики, проявляется и в молнии, и лампочке. В этой книге показано не только, где проявляется, но и как ведет себя электричество. Кроме того, здесь кратко описываются принципы работы резисторов, конденсаторов и индукторов.

Готовимся решить самые трудные задачи физики

Даже начиная с очень простых и скучных вопросов физики, можно быстро прийти к самым экзотическим явлениям и проблемам. В части VI приведены 10 наиболее интересных фактов из специальной теории относительности Эйнштейна и 10 наиболее интересных проблем современной физики.

Альберт Эйнштейн является одним из наиболее известных и талантливых физиков. Для многих людей он является типичным гением, который предложил совершенно необычный взгляд на природу и заглянул в самые темные уголки наших представлений о природе.

Но что конкретно сделал Эйнштейн? Что означает его знаменитая формула Е=шс 2 ? Означает ли это эквивалентность массы и энергии, т.е. что можно преобразовать вещество в энергию и энергию обратно в вещество? Да, конечно, означает.

Это довольно неожиданный физический факт, с которым нам не приходится сталкиваться в повседневной жизни. Но на самом деле мы сталкиваемся с ним каждый день. Для генерации своего теплового излучения Солнце должно ежесекундно преобразовывать в энергию около 4,79 млн т вещества!

Согласно теории Эйнштейна, еще более странные явления происходят при достижении скорости света.

“Посмотри на этот звездолет”, - скажете вы, глядя на ракету, пролетающую рядом почти со скоростью света. - Похоже, что вдоль направления движения он стал вдвое короче во время этого полета, чем в состоянии покоя.”

“Какой еще звездолет?” - спросят ваши друзья. - Он пролетел слишком быстро, и мы ничего не заметили.”

“Время, измеренное на этом звездолете, течет медленнее, чем время на Земле. По нашим меркам требуется около 200 лет, чтобы достичь ближайшей звезды, а по меркам экипажа звездолета потребуется всего 2 года.”

“Как это понять?” - спросят все.

Физика окружает нас повсюду- в любом известном нам месте. Хотите испытать свои возможности, тогда физика - именно то, что вам нужно. В конце книги перечислено несколько самых сложных проблем современной физики: возможное существование чревоточин в пространстве и строение черной дыры, которая притягивает все, включая свет. Узнайте об этом побольше и наслаждайтесь знаниями!

Это один из популярных вопросов в сети. Родители многих школьников, в расписании которых появился предмет «физика», часто наблюдают 2 и 3 в дневнике. Сам ребёнок жалуется, что предмет слишком тяжёлый, непонятный и вообще «Зачем он нужен?!» Что же делать родителям, чтобы исправить ситуацию?

Как в любой проблеме, здесь есть 3 этапа: выявление причины, её устранение, устранение последствий.

Если ребёнка постоянно ругать за плохие оценки по лабораторным и контрольным работам по физике, заставлять зубрить материал, то конечно, 5-ки от этого не появятся. Нужно выяснить причину.

Вариант 1. Ученик заранее убеждён, что ему не даются точные предметы. В такой ситуации присутствуют ещё и проблемы с математикой. А вот гуманитарные дисциплины даются ребёнку отлично. Здесь виноват тот, кто дал ему гордое звание «гуманитарий». Иногда такую ошибку совершают родители, рассказывая, что им в школе никогда не давались точные науки, и наверняка, ребёнку тоже будет трудно. А бывает, что и школьный учитель может после пары неудач по предмету сказать школьнику, что математика и физика – не для него, другие-то справляются. Здесь имеет место быть психологический барьер: «Я не справлюсь, это слишком сложно для меня».

Что делать? Разумеется, стереотипы нужно ломать. И здесь необходима помощь грамотного преподавателя, который сможет показать на интересных жизненных примерах, что физика – наука не только не трудная, но и очень полезная и увлекательная. Начинать нужно не с упора на школьную программу, а на формирование интереса к физике в целом, объясняя материал от простого к сложному. Если родители могут сами позаниматься с ребёнком, привести жизненные примеры, поставить вместе эксперименты – здорово. Если нет, то всегда можно обратиться к , который знает, как пробудить интерес ребёнка к физике.

Вариант 2. Школьнику непонятно объяснение учителя, есть трудности с домашним заданием.

В данном случае, как правило, с другими предметами всё в порядке, а вот в физике имеются большие пробелы. Бывают случаи, когда предмет не понимает целый класс, и родители, посовещавшись, идут к директору и просят заменить учителя, ведь если непонятно более, чем половине класса, дело явно не в учениках. Но это скорее крайний случай. Чаще всего пробелы появляются из-за того, что ребёнок где-то прослушал, где-то не понял, а дома забыл про это. Так накапливается всё больше непонятого материала, который выливается в одну проблему «Не понимаю физику».

Что делать? Репетиторы TutorOnline отмечают, что в таких ситуациях бывает достаточно 3-5 занятий, чтобы понять, что проблема-то вовсе не в физике в целом, а в отдельных темах. И когда ученик получает подробное и понятное объяснение, трудности с предметом постепенно исчезают.

Далее лучше периодически работать на опережение. Т.е. если ученику предстоит лабораторная работа по физике, лучше накануне и подготовиться к ней. Учитель сможет объяснить, как правильно сделать расчёты, на что важно обратить внимание, как правильно записать выводы по результатам лабораторного эксперимента. Так у школьника пропадает страх, он уверен в своих силах и точно знает, что делать.

TutorOnline желает всем школьником и студентам лёгкой учёбы, и всегда рад в этом помочь!

blog.сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Одним из самых интересных и в то же время сложных школьных предметов считается физика. Она будет интересна тем, кто имеет математический склад ума, хорошую логику и ясный ум. Другим же ученикам приходится тяжело трудиться, чтобы .

Если кому-то трудно понять физику, они, как правило, начинают нервничать при обучении. Когда несколько попыток обучения оказываются безуспешными, то учебники откладываются на дальнюю полку. Но такой подход неправильный. Представьте себе огромный торт. Желание съесть его сразу может быть большим, но человеческий желудок не в силах вместить его. Чтобы торт хорошо усвоился, следует кушать его по кусочкам. Тогда и удовольствие будет, и польза. Также дело обстоит и с мозгом. Если он чего-то пока не может вместить, то следует давать ему знания по образным кусочкам. Постепенно вы начнете привыкать к этому предмету, и сможете даже полюбить физику.

Как правильно учить физику самостоятельно?

Если вам хочется понять эту науку, то с самого начала рекомендуется сформировать положительное отношение к ней. Несмотря на то, что в изучении предмета не может быть ничего веселого, она является частью жизни современного человека, работающего на строительстве, при сооружении различного оборудования. Кроме того, физику обязательно должны знать водители, имеющие собственное авто.

Если вы из тех, кто уже нашел для себя причины понять физику, но никак не начнете ее изучение, то стоит применить следующие шаги:

1. Чтение учебников. Хотя этот метод кажется старомодным и приближенным к школьному обучению, не стоит считать его непродуктивным. Самое сложное в первом шаге будет заставить себя начать обучение. Но после двух-трех занятий по чтению все будет проще.
2. Во время чтения учебника очень важно следить за темами, таким образом, знания будут сразу же раскладываться по полочкам в вашей голове. Это важно и по той причине, что всегда можно будет вернуться к содержанию в будущем.
3. Важное место в изучении физики играет память. Если вам сложно запоминать формулы, то стоит записать их на специальных карточках или в тетради. Такие напоминания дадут вам возможность всегда подсмотреть их. Если регулярно использовать формулы для решения задач, то они запомнятся без особого труда.
4. Практика. Как и в любом изучении предметов, физика требует практики. Поэтому кроме основных задач, предусмотренных во время курса, стоит взять дополнительные упражнения. Практика позволит расширить свои знания, а также получить удовольствие от изучения предмета. В любом деле интерес пропадает при длительной теории. Почти все люди являются практиками, желающими видеть, зачем они так трудятся. В качестве практических занятий по физике можно сделать интересные опыты. Это не требует серьезных финансовых вложений, так как большинство инструментов есть в каждом доме. Чтобы понять, каким образом ставятся опыты, следует ознакомиться с видеороликами в интернете.
5. Не стесняйтесь задавать вопросы. Лучше всего изучать физику совместно с преподавателем. Если что-то для вас сложно, то попросите учителя подробнее остановиться на этой теме. Никто из учителей не посчитает ученика глупым, если тот будет задавать вопросы. Наоборот, это придаст веса вам, а также большей мотивации учителю.
6. Обязательно стоит зарегистрироваться на форумах физиков. Это позволит найти тех, кто так же интересуется наукой или же просто хочет освоить данный предмет. Такое общение будет дополнительным стимулом к изучению. Кроме того, новые друзья всегда могут подсказать, как поставить опыты или где найти полезную и понятную информацию.
7. Во время обучения сложного предмета обязательно стоит поощрять себя. Такой способ всегда будет действенным. В качестве мотивации можно использовать любые занятия, которые доставляют вам радость.

Читайте и другие полезные статьи нашего блога:

Физика — это основа современного образования! В последние годы стали модными различные книги, написанные для «чайников». Их столь много, что приходится с сожалением констатировать, что в стране уже наблюдается явное «перепроизводство» этих самых «чайников».

Как репетитор по физике могу заверить, что если вы решили заниматься такой замечательной наукой, как физика, то вам необходимо подойти к этому делу самым серьёзным образом. На первый взгляд, физика - наука очень сложная. Возьмите любой учебник, научную статью, монографию - они переполнены громоздкими формулами, графиками, схемами. Новичку обычно кажется, что на то, чтобы во всём этом разобраться, уйдут годы кропотливой работы. Но так ли на самом деле всё печально?

Подразделы физики

Физика состоит из множества разделов: механики, термодинамики, электродинамики, оптики и т. д. Каждый из них, в свою очередь, делится на более мелкие части. Так, например, в механике вы найдете кинематику, динамику и статику. Часто отдельным физическим явлениям посвящаются отдельные подразделы со своими названиями. Например, силу трения изучает трибология; изучению вязкости, пластичности, упругости посвящена наука реология. А попробуйте догадаться, что хромодинамика изучает свойства элементарных частиц!

Физические законы имеют множество приложений, которые объясняют большинство явлений природы. На их основе построена наша современная цивилизация. Вы сами без труда можете перечислить не один десяток промышленных, транспортных, бытовых устройств, в основе работы которых лежат физические законы и принципы.

Тем не менее, можно утверждать, что в основе физики лежат простые законы, вполне доступные пониманию обычного человека. Но если ваш ребёнок говорит, что он не понимает физику, поговорите об этом с ним. Подумайте, может быть настало время обратиться к репетитору по физике? Ведь понять физику с опытным наставником не так уж сложно. Надо только постараться понять физические законы и увидеть, как они работают на практике. Иными словами, физика - это здравый смысл, часто изложенный на математическом языке.

Автор учебника хорош, если он постарался построить изложение вполне традиционного курса физики средней школы таким образом, чтобы «за деревьями» множества фактов, явлений, правил был виден «лес» - цельные физические теории, основанные на малом числе исходных фундаментальных постулатов и принципов. Возможно, что не все математические выкладки вам будут понятны «с первого взгляда» - не бойтесь этого и не смущайтесь, а прежде всего, постарайтесь понять физический смысл, понять основные идеи, тогда и математика, возможно, вам станет родней.

Не случайно же многие математические методы были придуманы физиками, и для физики. Будьте смелее и не забывайте анализировать прочитанное. Все-таки физика - это наука, а не детектив, хотя история развития ее идей драматичнее любого детектива. Успехов вам на трудном, но интересном пути изучения этой замечательной науки!

Верным проводником на этом пути для вас станет , Сергей Валерьевич.

Инструкция

Представьте себе огромный торт с большим количеством крема, бисквита и шоколада. Так вот, выучить физику быстро – то же, что быстро съесть этот торт: вроде все вкусно, прекрасно, но если пытаться заглотить целиком и сразу – не усвоится. Хуже того – выйдет наружу. Поэтому постарайтесь свое время так, чтобы постепенно съедать по маленькому кусочку и не допускать опасного пресыщения.

Поскольку физика опирается на , вы должны в совершенстве владеть математическим аппаратом. Если в процессе изучения физики обнаружились какие-то математические пробелы – постарайтесь их восполнить, иначе понять физический материал будет трудно.

Физическая система понятий не такая строгая, как в , поэтому изучать теорию и практику можно одновременно. В отличие от сухой математики, естественные науки требуют творческого подхода, активной работы воображения и учета «психологии» самой науки. Любое явление физики – не какая-то абстрактная вещь, а вполне реальное событие.

Распишите на отдельных листочках значение вводимых терминов, их физический смысл. Четко разграничивайте одни понятия от других, но при этом стройте между ними взаимосвязи. К примеру, мощность – это работа, совершаемая за единицу времени. Вспомните формулу для работы и подставьте ее в формулу для мощности.

Проведите все рекомендуемые курсом лабораторные работы, оформите их в соответствии с требованиями. Как правило, в технических вузах ставят по только в том случае, если у вас сданы все «лабы». По каждой теме решайте принципиальные задачи, в том числе и качественные.

В изучении предмета вам поможет составление шпаргалок. Это позволит вам быстро охватить все ключевые моменты, систематизировать и обобщить свои знания. На самом экзамене пользоваться шпаргалками не рекомендуется: это собьет с толку вас и при неудачном раскладе настроит против вас преподавателя.

Физика изучает наиболее общие закономерности существования материального мира. Все, что происходит в природе, является следствием действия тех или иных сил. Изучая эти силы, можно просто попытаться вызубрить их список. Но более правилен другой подход – через понимание того, что и почему происходит в окружающем мире.

Инструкция

Существует два варианта обучения. В первом случае человек механически заучивает различные истины, его главная задача состоит в том, чтобы суметь ответить на вопросы преподавателя, сдать экзамены. Такой вариант не дает главного – понимания, поэтому полученные знания оказываются очень непрочными и быстро забываются. Но есть и правильный путь, на котором знания приобретаются не через зазубривание, а через понимание изучаемого материала.

Для быстрого и прочного запоминания существующих сил необходимо находить конкретные их действия. Например, подброшенные предметы падают вниз – это воздействия силы гравитации. Кроме того, все предметы обладают весом, что тоже является ничем иным, как следствием гравитационного воздействия. Если человек, например, 70 кг, то это значит, что он воздействует на опору (пол, землю, платформу ) именно с такой силой, возникающей в гравитационном поле Земли.

Логично предположить, что на другой планете сила тяжести будет другой, поэтому вес тоже будет отличаться. Чему же он будет равен? Вес тела равен его массе, помноженной на ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения измеряется на секунду и будет отличаться у разных планет. Например, у Земли оно равно 9,8 метра на секунду в , а у Луны – уже только 1,6. Ускорение свободного падения характеризует силу, с которой планета притягивает тела. Обратите внимание, что масса характеризует не вес тела, а его меру инертности. В условиях невесомости тела ничего не весят, так как нет гравитации. Но чтобы сдвинуть их с места, необходимо приложить определенную силу. Чем массивнее тело, тем больше должна быть эта сила.

Представив, как будет изменяться вес человека на разных планетах, вы сможете легко и быстро выучить понятие гравитации, разобраться с весом, массой, ускорением и другими понятиями данной темы. Появится стройное логичное понимание происходящих процессов, при этом изучаемый материал не придется заучивать насильно, он будет запоминаться по мере его изучения. И все потому, что вы разберетесь в сути явления, поймете, что, как и почему происходит.

Используя этот принцип, вы сможете быстро изучить и другие существующие в природе силы. Например, для изучения электромагнитного взаимодействия вам необходимо понять, как протекает электрический ток по проводнику, какие поля при этом образуются, как они взаимодействуют и т.д. Разобравшись в этом, вы будете понимать, как работает электрический двигатель, почему горит лампочка и т.д. и т.п.

Изучая силы, обязательно разбирайтесь в том, как они связаны между собой, на что влияют, какие процессы происходят в мире под их воздействием. Зная это, вы легко сможете рассказать преподавателю о той или иной силе, приведя конкретные примеры. Даже если вы забудете при ответе какую-то формулу, это вряд ли снизит вашу оценку. Для преподавателя важно понимание вами изучаемого материала, а формулу для конкретных расчетов всегда можно посмотреть в справочнике.

Видео по теме

Источники:

• Фейнмановские лекции по физике в 2019

Одна из сложнейших наук - физика - является крайне важной в жизни человека. Сложно назвать хотя бы одну сторону жизни людей, куда бы ни проникла физика. А потому столь важно освоить и выучить эту трудную, но прекрасную дисциплину.

Вам понадобится

• Терпение, усидчивость

Инструкция

Бывает и наоборот - толкают математиков на создание гипотез и нового логического аппарата. Связь физики и математики - одной из важнейших научных дисциплин подкрепляет авторитет физики.