Внутренняя энергия

Очень много сложностей в решении задач возникает из-за того, что мы часто путаемся в понятиях и определениях физических величин. Например, энергия бывает и механическая, и потенциальная, и кинетическая, и внутренняя. А со словом "удельная" стоят рядом и теплоемкость и теплота плавления и теплота сгорания и т.п. Для того что бы запомнить отличия и особенности очень удобно пользоваться опорными конспектами (т.е. краткими схематическими записями). В приложенном документе опорный конспект по внутренней энергии.

Задача 3 про шляпу.

Человек рассеянный с улицы Бассейной плывёт на моторной лодке вверх по течению реки и роняет под мостом в воду свою шляпу. Пропажу он обнаруживает через час и, повернув лодку назад, догоняет шляпу на расстоянии 6 км от моста. Какова скорость течения реки, если скорость лодки относительно воды была постоянной?

Возможное решение:

Пусть v – скорость лодки,

  u – скорость течения реки.

 Расстояние S км лодка проплыла против течения реки за время t₁:

  S = (v - u)·t₁

За это время шляпа проплыла u·t₁

Повернув назад лодка проплыла по течению реки расстояние (S + 6) км за время t₂:

S + 6 = (v + u)·t₂

За это время шляпа проплыла расстояние u·t₂

Получаем: u·t₁ + u·t₂ + (v - u)·t₁ = (v + u)·t₂

Отсюда: v·t₁ = v·t₂,   t₁ = t₂

Значит, шляпа проплыла расстояние 6 км за 2 часа.

Скорость течения реки 3 км/ч

Ответ: u = 3 км/ч

Вторая задача про шляпу

Ровно посередине между городами Альфа и Омега сидит рыбак. Из города Альфа вниз по течению реки вышел катер и через один час после выхода прошел мимо рыбака. Еще через три часа после катера мимо рыбака проплыла шляпа, упавшая в воду с головы пассажира при выходе катера из Альфа. Через какое время после того, как рыбак увидит шляпу, мимо рыбака пройдет этот же катер, возвращающийся из города Омега, в город Альфа? (Катер в 

городе Омега не останавливался, а сразу пошел обратно в Альфа).

Пусть:

L - расстояние между пунктами Альфа и Омега

v - собственная скорость лодки ( в стоячей воде)

u - скорость течения реки

t1 = 1час

Δt = 3 часа

Определить:

Δt (2 ) - ?

Решение:

Вниз по течению катер двигался со скоростью ( v +u); шляпа плыла со скоростью течения u. Если одинаковое расстояние движущиеся тела преодолели за различное время, то отношение их скоростей движения обратно пропорционально отношению времени движения, то есть, (V +u)/u =(t1 + Δt )/t1. решение будет проще, если сразу воспользоваться числовыми значениями. (V +u)/u = ( 1 + 3)/1; (V +u)/u = 4; откуда V +u = 4u ; v = 4u - u = 3u; или, собственная скорость движения катера в 3 раза больше скорости течения. Скорость движения катера против течения равна (v - u) = (3u - u) = 2u; Таким образом, по течению катер двигался со скоростью 4u, а против течения 2u. Если половину расстояния, двигаясь по течению, он преодолел за 1 час, то двигаясь обратно, против течения, он такое же расстояние преодолеет за 2 часа. Всего его поездка из начального пункта в конечный и обратно до середины реки займет (1 + 1 + 2) = 4 часа. Но, именно через такое же время, 4 часа, как сказано в условии ( t1 + Δt ), шляпа и проплыла мимо рыбака! Значит, возвращающийся обратно катер и плывущая по течению шляпа будут проплывать мимо рыбака ОДНОВРЕМЕННО.

Ответ:Δt (2 ) = 0

Первая задача про шляпу

РЫБАК ПЛЫЛ ПО РЕКЕ НА ЛОДКЕ, ЗАЦЕПИЛ ШЛЯПОЙ ЗА МОСТ, И ОНА СВАЛИЛАСЬ В ВОДУ. ЧЕРЕЗ ЧАС РЫБАК СПОХВАТИЛСЯ, ПОВЕРНУЛ ОБРАТНО И ПОДОБРАЛ ШЛЯПУ НА 4 КМ НИЖЕ МОС­ТА. КАКОВА СКОРОСТЬ ТЕЧЕНИЯ? СКОРОСТЬ ЛОДКИ ОТНОСИ­ТЕЛЬНО ВОДЫ ОСТАВАЛАСЬ НЕИЗМЕННОЙ ПО МОДУЛЮ.

РЕШЕНИЕ:

Правильно выбранная СО - система отсчета, это иногда единственный способ решить задачу. В этой задаче удобно рассматривать движение шляпы и лодки относительно воды, потому что относительно воды шляпа неподвижна, а скорость лодки, когда она плывет от шляпы и к шляпе, по модулю одна и та же — так, как это было бы в озере. Следовательно, после поворота рыбак плыл к шляпе тоже 1 ч, т. е. он подобрал шляпу через 2 ч после того, как уронил ее. По условию за это время шляпа проплыла по течению 4 км, откуда следует, что скорость течения 2 км/ч.

От простого к сложному или наоборот?

Доброго времени суток! Легко решать задачи простые после сложных, или на одну формулу. Если мы хотим увлеченно начать решать задачи, надо чтобы от этого нас ничего не отвлекало... С чего начинать?? Давайте к любой задаче подходить с одним алгоритмом действий и после многих решенных задач, поймем - чтобы научиться решать задачи нужно их просто решать.

А алгоритм следующий:

Шаг 1 Прочитать задачу! И, причем, правильно прочитать! И если с первого раза не получится понять (ничего смешного - такое случается с каждым), прочитать столько раз сколько потребуется.
Шаг 2 Понять и представить явления или процессы, происходящие по условию задачи.
Шаг 3 Вспомнить основные законы, описывающие (объясняющие) эти явления. Можно выписать их для себя на черновик.
Шаг 4 Сделать схематический рисунок, его наличие может сильно упростить и ускорить решение.
Шаг 5 Записать какие физические величины используются. Вспомнить какой буквой они обозначаются. Каждая физическая величина имеет свое обозначение. Перевести в главные единицы измерения все величины, чтобы в ответе не вышло какой ерунды. Можно пользоваться шпаргалкой
Шаг 6 Записать дано. Отметить, что нужно найти.
Шаг 7 Самое интересное.. Начать решать задачу нужно с того, что записать законы, формулы, в которых либо присутствует величина, которую нужно найти, либо она уже выражена и стоит в формуле перед знаком равно.
Представьте задачу в виде клубка ниток, нам сложно размотать клубок взявшись за середину, нужно взять за один конец и разматывать. Так и с задачей. Ответьте на вопрос задачи, как найти величину, записав формулу, проверьте все ли величины для этого даны. Если чего-то не знаете не пугайтесь. Нужно подумать можно ли найти следующую величину, которая входит в формулу, или подумать нет ли другой формулы для нахождения искомой величины. Продолжаем задавать себе эти вопросы, пока их не останется, а потом по этой цепочке из уравнений "поднимаемся" вверх, подставляя значения.
.
Вот и все! Шпаргалку лучше распечатать. Возьмем черновик и начнем решать.