Řešení fyzikálních úloh

Postup řešení

Pro řešení fyzikálních úloh, zejména úloh zadaných číselně, je rozumné postupovat v následujících krocích (také viz O. Lepil a kol.; Sbírka úloh pro střední školy, 1. kapitola):

  1. Zápis zadání úlohy
  2. Výpis ze zadání
  3. Fyzikální rozbor
  1. Obecné řešení
  2. Číselné řešení
  3. Diskuse řešení a odpověď

V prvním kroku přepíšeme zadání úlohy do sešitu. Při tomto zápisu zadání si můžeme snadno uvědomit, co je pro úlohu podstatné a co nikoliv. Kompletně přepsaný text také výrazně zjednodušuje domácí studium.

Dále vypíšeme v přehledné podobě všechny hodnoty a veličiny ze zadání úlohy, zadané a hledané veličiny oddělíme čárou. Veličiny označíme jejich značkami, případně doplníme indexem. Všechny jednotky převedeme na jednotky SI. To nám zaručí, že jednotka výsledku bude také jednotkou SI.

Fyzikální rozbor je tou částí řešení příkladu, kde uplatníme fyzikální vědomosti. Je třeba si ujasnit (třeba pomocí náčrtku), které části fyziky se úloha týká, jaké vztahy a zákonitosti využijeme k jejímu řešení. Výstupem tohoto kroku je zápis potřebných vzorců, případně konstant.

Nalezené vzorce potom upravíme na obecné řešení. Obecným řešením rozumíme rovnici, kde na jedné straně je hledaná veličina, na straně druhé výraz obsahující pouze veličiny známé. K nalezení obecného řešení jsou potřebné matematické dovednosti, podrobněji viz stránka "Vyjádření neznámé ze vzorce", případně učebnice "Základní poznatky z matematiky". Obecné řešení hledáme především z následujících důvodů:

K číselnému řešení používáme kalkulačku, je tedy nutné naučit se s ní zacházet. Vzhledem ke značné variabilitě těchto přístrojů doporučuji konzultaci s návodem a především časté procvičování. Bez dokonalého zvládnutí kalkulačky - je mi líto.

Na závěr je třeba porovnat výsledek úlohy s obecně známými skutečnostmi, abychom vyloučili zřejmé nesmysly. Není tak velkou chybou splést se ve vzorci, jako tvrdit (protože "to vyšlo"), že letadlo letí rychlostí 1 km/h. To druhé svědčí o naprostém nepochopení pojmu "rychlost". Abychom na fyzikální smysl výsledku nezapoměli, píšeme odpověď na otázku v úloze.

Nahoru

Vzorový příklad

Komentáře k řešení, jakož i pasáže, které se při běžných výpočtech nezapisují, jsou v této části označeny kurzívou.

Příklad: (Sb. 14/15)
Za jakou dobu uběhne atlet dráhu 400 m, běží-li stálou rychlostí 28,8 km/h?

v = 28,8 km/h = 8 m/s  (převádíme na jednotky SI)
s = 400 m
t = ?

V textu příkladu je formulace "stálou rychlostí", půjde tedy o příklad na rovnoměrný pohyb. Pro tento druh pohybu známe vztah pro rychlost:


v = s/t

Upravíme na obecné řešení, konkrétně na tvar:


t = s/v

A můžeme dosadit číselné hodnoty. Mám-li zapsány číselné hodnoty, musím uvádět jednotku.


t = 400/8 s = 50 s

50 s na 400 m je sice hodně rychlé, ale zadání předpokládá atleta, nikoliv průměrného studenta střední školy, může tedy jít o reálnou hodnotu. Zapíšeme odpověď:


Atlet uběhl 400 m za 50 s.

Nahoru