يأتي التفوق في الفيزياء بشكل طبيعي لبعض المحظوظين، أما حصول البقية منا على درجة جيدة في الفيزياء يتطلب الكثير من العمل الشاق. الخبر السار هو أنه يمكن لأي شخص تقريبًا إتقان مادة الفيزياء ومناهجها من خلال تعلم المهارات الأساسية المهمة والتدريب المناسب. هناك أيضًا أكثر أهمية من الحصول على درجة جيدة في الفيزياء، وهو أن الفهم الأفضل لها يمكن أن يلقي الضوء على القوى الغامضة التي تحكم الطريقة التي يعمل بها العالم.
خطوات
فهم مفاهيم الفيزياء الأساسية
1 – احفظ الثوابت الأساسية. هناك ثوابت رياضية تتوافق مع قوى معينة في الفيزياء، مثل تسارع الجاذبية على الأرض. هذه طريقة أنيقة للقول بأن هذه الصلاحيات يتم تمثيلها عادةً بنفس العدد بغض النظر عن مكان أو كيفية استخدامها. إنها فكرة ذكية أن تحفظ الثوابت الأكثر شيوعًا (ووحداتها) حيث لا يتم تقديمها غالبًا في الامتحانات. المدرجة أدناه هي بعض من أكثر الثوابت استخدامًا في الفيزياء
- الجاذبية (على الأرض) 9.81 م / ث 2
- سرعة الضوء 3 * 10 2 م / ث
- ثابت مولارية الغاز 8.32 جول / (مول * كلفن)
- رقم أفوجادرو 6.02 * 102 لكل مول
- ثابت بلانك 6.63 * 10–34 J * ثانية
2 احفظ المعادلات الأساسية. يتم وصف العلاقات بين العديد من قوى الكون المختلفة في الفيزياء بواسطة المعادلات ؛ بعض هذه المعادلات بسيطة للغاية، بينما البعض الآخر شديد التعقيد. من المهم حفظ أبسط المعادلات ومعرفة كيفية استخدامها عند حل المشكلات البسيطة والمعقدة. يمكنك حل المشكلات الأكثر تعقيدًا والمربكة في كثير من الأحيان باستخدام عدة معادلات بسيطة، أو ربما تعديلها قليلاً لتناسب الموقف الجديد. هذه المعادلات الأساسية هي أسهل جزء من الفيزياء للتعلم، وإذا كنت تعرفها جيدًا، فمن المحتمل أنك ستعرف على الأقل بعض المشكلات المعقدة التي تواجهها. فيما يلي بعض أهم المعادلات X مصدر بحثي
- السرعة = التغيير في الموقف / التغيير في الوقت (dx / dt)
- التسارع = التغيير في السرعة / التغيير في الوقت المناسب
- السرعة الحالية = السرعة الابتدائية + (التسارع * الوقت)
- القوة = الكتلة لكل عجلة
- الطاقة الحركية = نصف كتلة * تربيع السرعة
- العمل = الإزاحة * القوة
- القوة = التغيير في العمل / التغيير في الوقت المناسب
- عزم الدوران = الكتلة * السرعة
3 ادرس اشتقاق المعادلات الأساسية. حفظ المعادلات البسيطة شيء وفهم سبب تطبيقها شيء آخر. خذ وقتك لتتعلم كيفية اشتقاق كل معادلة فيزيائية بسيطة إن أمكن. يمنحك هذا فهمًا أوضح بكثير للعلاقة بين المعادلات ويجعلك أفضل حل للمشكلات. ستكون قادرًا على استخدام المعادلة بشكل أكثر فاعلية مما لو كانت عبارة عن صف من الرموز مرتبة بدقة في عقلك لأنك تفهم كيفية تطبيقها في المقام الأول.
- على سبيل المثال، لنلقِ نظرة على معادلة بسيطة جدًا التسارع = التغير في السرعة / التغيير في الوقت أو أ = دلتا (ت) / دلتا (تي). التسارع هو القوة التي تسبب تغييرًا في سرعة الجسم. إذا كان لجسم ما سرعة ابتدائية في الوقت v0، والوقت t0، والسرعة النهائية V في الوقت T، فيمكن القول إن الجسم يتسارع مع تغير سرعته من v0 إلى V. لا يمكن أن يكون التسارع لحظيًا، حيث يوجد سيكون فرقًا زمنيًا بين تحرك الجسم بسرعة ابتدائية والوصول إلى سرعته النهائية، مهما كانت. سرعة حدوثه. لذا أ = (v – v0 / t – t0) = Delta (v) / Delta
4 تعلم المهارات الرياضية المطلوبة لحل المشاكل الجسدية. يقال أن الرياضيات هي “لغة الفيزياء”. يعد التعرف على أساسيات الرياضيات طريقة رائعة لتحسين قدرتك على حل المشكلات الفيزيائية. حتى بعض المعادلات الفيزيائية المعقدة تتطلب مهارات رياضية خاصة (مثل التفاضل والتكامل) لحلها. المدرجة أدناه هي بعض الموضوعات الرياضية التي يمكن أن تساعدك في حل مشاكل الفيزياء بترتيب الصعوبة
- مقدمات الجبر والجبر (للمعادلات الأساسية وحل مشاكل إيجاد المجهول)
- علم المثلثات (لمخططات القوة ومشكلات الدوران والأنظمة ذات الزوايا)
- الهندسة (لمشاكل التعامل مع المساحة والحجم وما إلى ذلك)
- الرياضيات قبل التكاملية والتفاضلية والعلوم التفاضلية والتكاملية (لأخذ اشتقاق وتكامل المعادلات الفيزيائية عادة ما تكون موضوعات متقدمة)
استخدم استراتيجيات القياس
1 ركز على المعلومات المهمة في كل قضية. غالبًا ما تحتوي مسائل الفيزياء على “مشتتات”، وهي معلومات ليست ضرورية لحل المشكلة. حدد المعطيات عند قراءة مسألة فيزيائية، ثم حدد ما تحاول إيجاده. اكتب المعادلة (المعادلات) التي تحتاجها لحل المشكلة ثم رتب تلك المعلومات بالمتغيرات المناسبة. تجاهل المعلومات غير الضرورية لأنها يمكن أن تبطئك وتجعل من الصعب إيجاد الطريقة الصحيحة لحل المشكلة.
- على سبيل المثال، لنفترض أنك بحاجة إلى إيجاد تسارع سيارة متغيرة السرعة في ثانيتين. تزن السيارة 1000 كجم وتبدأ في التحرك بسرعة 9 م / ث وتنتهي بسرعة 22 م / ث. يمكننا القول أن v0 = 9 m / s، v = 22 m / s، m = 1000 t = 2 s. كما ذكرنا سابقًا، فإن المعادلة الأساسية للتسارع هي a = (v – v0 / t – t0) لاحظ أن هذا لا يأخذ كتلة السيارة في الاعتبار، لذا يمكننا تجاهل هذه الحقيقة.
- لذلك نحل المشكلة على النحو التالي a = (v – v0 / t – t0) = ((22-9) / (2 – 0)) = (13/2) = 6.5 m / s2
2 استخدم الوحدات الصحيحة لكل مشكلة. إن نسيان تحديد إجابتك (كتابة الوحدة الصحيحة بعد رقم الحل) أو إدخال وحدات خاطئة سيؤدي إلى خسارة سهلة للعلامات. تأكد من تمييز إجابتك بالوحدة الصحيحة بناءً على نوع البيانات لضمان حصولك على درجة مثالية لأي مشكلة تحلها. المدرجة أدناه هي بعض وحدات القياس الأكثر استخدامًا في الفيزياء. لاحظ، كقاعدة عامة، أن مشاكل الفيزياء تستخدم دائمًا النظام المتري
- الكتلة جرام أو كيلوجرام
- القوة نيوتن
- السرعة متر في الثانية (أحيانًا كيلومترات في الساعة)
- التسارع م / ث 2
- الطاقة / العمل جول أو كيلوجول
- القوة واط
3 لا تنس التفاصيل الصغيرة (الاحتكاك، السحب، إلخ). غالبًا ما تكون المشكلات الفيزيائية نماذج لما يحدث في العالم الحقيقي. أي أنه يبسط الطريقة التي تعمل بها الأشياء الفعلية لتسهيل فهم الموقف. يعني هذا أحيانًا أن القوى التي يمكنها تغيير نتيجة مشكلة ما (مثل الاحتكاك) تُستبعد أحيانًا عن عمد من المشكلة، ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا. إذا لم تغفل عن المشكلة تمامًا ولديك معلومات كافية لحسابها للحصول على إجابة أكثر دقة، فتأكد من تضمين هذه التفاصيل الصحيحة.
- على سبيل المثال، لنفترض أن المسألة طلبت منك إيجاد معدل تسارع قطعة خشب 5 كجم على أرضية ناعمة إذا دفعت بقوة مقدارها 50 نيوتن. نعلم أن القوة مضروبة في العجلة، لذا قد تبدو الإجابة بسيطة مثل 50 = 5 أ. لكن قوة الاحتكاك تعمل في الواقع ضد الحركة التقدمية للجسم، مما يقلل بشكل كبير من زخمه. بحذف هذا من مشكلتك، سينتهي بك الأمر بإجابة مفادها أن القطعة تتسارع بمعدل أسرع قليلاً من المعدل الفعلي.
4 تحقق من إجابتك مرة أخرى. يمكن أن تتضمن مشكلة فيزياء متوسطة الصعوبة قدرًا كبيرًا من الرياضيات، ويمكن أن يؤدي الخطأ في إجابة واحدة إلى حدوث خطأ في الإجابة النهائية، لذا انتبه جيدًا للرياضيات أثناء الحل وتأكد من الإجابة مرتين في النهاية لضمان حساباتك صحيحة، على الأقل عندما يكون لديك الوقت.
- يعد الحل طريقة شائعة للتحقق من الحسابات، ولكن قد ترغب أيضًا في استخدام الحدس لربط المشكلة بالحياة الواقعية للتحقق من إجابتك. على سبيل المثال، إذا كنت تحاول إيجاد عزم الدوران (الكتلة مضروبة في السرعة) لشيء يتحرك للأمام، فلن تتوقع إجابة سلبية لأن الكتلة لا يمكن أن تكون سالبة، والسرعة تكون سالبة فقط عندما تتحرك في الاتجاه “السالب” ( على عكس الاتجاه “الأمامي” في الإطار المرجعي الخاص بك). لذلك ستعرف أن هناك خطأ في الحساب في مكان ما في الحل إذا كانت إجابتك سالبة.
ابذل قصارى جهدك في فصل الفيزياء
1 اقرأ الموضوع قبل المحاضرة. من الأفضل عدم التعرف على مفاهيم الفيزياء الجديدة لأول مرة في الفصل. حاول قراءة الدروس القادمة في الكتاب المدرسي في اليوم السابق لتغطيتها في الفصل. لا تركز على الرياضيات الدقيقة للموضوع في هذه المرحلة، ولكن ركز على فهم المفاهيم العامة ومحاولة التعرف على ما سيتم مناقشته. سيعطيك هذا أساسًا متينًا من المعرفة حتى تتمكن من تطبيق المهارات الرياضية التي ستتعلمها في الفصل عليها.
2 انتبه أثناء الفصل. أثناء الفصل، سيشرح المعلم المفاهيم التي واجهتها في قراءتك السابقة ويشير إلى أجزاء من المادة التي لا تفهمها جيدًا. قم بتدوين الملاحظات وطرح الكثير من الأسئلة. من المحتمل أن ينقل معلمك الرياضيات للموضوع، لذا حاول الحصول على فكرة عامة عما يحدث. حتى إذا كنت لا تتذكر الاشتقاق الدقيق لكل معادلة، فإن امتلاك هذا “الشعور” للمادة يعد أحد الأصول الضخمة.
- تحدث إلى معلمك إذا كانت لديك أسئلة بعد الفصل. حاول أن تجعل أسئلتك دقيقة قدر الإمكان. سيظهر هذا للمعلم أنك كنت تستمع. سيتمكن المعلم من ترتيب وقت لمراجعة المادة معك ومساعدتك على فهمها إذا لم يكن مشغولاً.
3 راجع ملاحظاتك في المنزل. خذ بضع دقائق لتراجع ملاحظاتك بمجرد وصولك إلى المنزل لإكمال مهمة الدراسة وصقل معرفتك بالفيزياء. سيساعدك القيام بذلك على الاحتفاظ بالمعرفة التي اكتسبتها من فصل اليوم. كلما طال انتظارك لمراجعة ملاحظاتك بعد كتابتها، زادت صعوبة تذكرها وستكون المفاهيم أكثر غرابة بالنسبة لك. كن استباقيًا وعزز معرفتك من خلال مراجعة ملاحظاتك في المنزل.
4 حل أسئلة التدريب. حل المشكلات الفيزيائية هو مهارة عقلية مثل الرياضيات أو الكتابة أو البرمجة. كلما زاد استخدامك لهذه المهارة، أصبحت أسهل. إذا كنت تكافح مع الفيزياء، فتأكد من التدرب كثيرًا على حل المشكلات. لن يؤدي هذا إلى إعدادك للامتحانات فحسب، بل سيساعد في توضيح الكثير من المفاهيم أثناء عملك في طريقك من خلال المواد.
- لا تكن سعيدًا في حل مسائل الواجب المنزلي كممارسة، إذا لم تكن راضيًا عن درجاتك في الفيزياء. ابذل جهدًا إضافيًا لحل المشكلات التي لا تصادفك عادةً. قد تكون هذه مشكلات في كتاب مدرسي لم يتم تكليفك بحلها، أو مشكلات مجانية عبر الإنترنت، أو حتى مشكلات في دفاتر الفيزياء (تُباع عادةً في المكتبات الأكاديمية).
5 استخدام موارد المساعدة المتاحة. لست مضطرًا لتحمل دورة فيزياء صعبة بمفردك، اعتمادًا على مسار دراستك، يمكن أن تكون هناك عشرات الطرق للحصول على المساعدة. ابحث عن أي موارد تحتاجها واستخدمها لتحسين فهمك للفيزياء. على الرغم من أن بعض موارد المساعدة قد تكلف مالًا، إلا أن هناك على الأقل عددًا قليلاً من الخيارات المجانية المتاحة لمعظم الطلاب. فيما يلي بعض الأفكار حول من يمكنه مساعدتك إذا كنت بحاجة إلى مساعدة في الفيزياء
- المعلم (التاريخ بعد المدرسة)
- أصدقائك (مجموعات الدراسة وجلسات الواجبات المنزلية)
- التفسيرات (سواء كانت دروس خصوصية أو جزء من البرنامج المدرسي)
- مصادر خارجية (مثل كتب فيزياء، مواقع تعليمية مثل الكتب الأكاديمية، وما إلى ذلك)
أفكار مفيدة
ركز على المفاهيم. من المفيد دائمًا الحصول على صورة ذهنية لما يحدث.
طور مهاراتك الرياضية. الفيزياء في المستوى المتقدم هي رياضيات تطبيقية تقريبًا، وخاصة حساب التفاضل والتكامل. تأكد من معرفة كيفية التكامل والحل وفقًا لذلك بالتعويض أو القسمة.
انتبه لأدق التفاصيل عند حل المشكلات. لا تنس تضمين الاحتكاك في الحساب أو خذ لحظة القصور الذاتي على المحول الصحيح.
- تعلم الاشتقاق.
- ناقش الملاحظات والمواضيع مع زميل أو صديق. كل من يشارك في هذه المسألة سوف يستفيد.