Wzory fizyczne to częsty problem uczniów, na początku każdy ma z nimi kłopoty. Jak je zapamiętać, jak z nich korzystać i jak przekształcać? Postaram się Ci pomóc. Musisz jednak trochę popracować ze mną.

Zapamiętanie wzoru może ułatwić jakieś zdanie ułożone z liter danego wzoru. Nie przejmuj się, jeśli będzie ono nielogiczne lub niemądre, ważne by kojarzyło się ze wzorem i ułatwiło zapamiętanie (najlepsze są głupie zdania - ludzie takie zapamiętują najszybciej).

Przykład 1.
 Z Twojego podręcznika wzór na szybkość w ruchu jednostajnie przyspieszonym
możesz skojarzyć z podatkiem VAT, który płacimy.

Przykład 2.
Wzór na siłę z II zasady dynamiki 
  to "fabryka masywnych armatek".

Przykład 3.
 Wzór na pęd 
  to "pędzi mała Violetta".

Przykład 4.
 Wzór na ładunek   q = I · t   to "kurcze jakie trudne".

A teraz spróbuj wymyślić coś sam.

Jeśli jesteś wzrokowcem, czyli szybciej zapamiętujesz to co widzisz, możesz wziąć niepotrzebną kartkę i napisać ok. 20 lub więcej razy wzór który sprawia kłopoty. Potem ręka sama będzie pamiętać jak go pisać. Spróbuj to działa, proste ale skuteczne.

Gdy nie masz już kłopotów z zapamiętaniem wzoru poćwicz korzystanie ze wzorów w zadaniach. Wzory wykorzystujemy do obliczania wielkości fizycznych - pokazują nam jakie działania należy wykonać aby obliczyć to co chcemy. Czy pamiętasz jak na matematyce obliczałeś wartość liczbową wyrażenia algebraicznego? W miejsce literek wstawiałeś liczby i wykonywałeś zapisane działania, ważne było, aby nie pomylić, jaką liczbę wstawić za daną literę i prawidłowo stosować kolejność działań. W fizyce jest tak samo tylko łatwiej, bo każda literka coś konkretnego oznacza (pamiętasz: m - masę, v - szybkość, t - czas, s - drogę itd.). Zobacz jak to stosujemy w praktyce.

Zadanie 1.
Rowerzysta jadąc ze stałą szybkością pokonał w czasie 40s odległość 0,2km. Oblicz jego szybkość.
To i każde inne zadanie możesz rozwiązać według następującego schematu:

• rozpoznajemy zjawisko jakie występuje w zadaniu - tu jest to ruch jednostajny bo nie ma żadnej informacji o zmianie szybkości czyli jest stała.

• znajdujemy odpowiednie prawo lub zasadę i wzór opisujący to zjawisko - tu jest to wzór na szybkość w ruchu jednostajnym  v = s / t  

• zapisujemy co jest dane, a co trzeba obliczyć - tu dana jest droga s = 0,2 km, i czas ruchu
  t = 40 s, a obliczyć mamy szybkość v = ?

• sprawdzamy czy dane zapisane są przy użyciu jednostek międzynarodowych (Układ SI) czyli czas w sekundach, droga w metrach itd. bo możemy otrzymać błędne wyniki lub dziwne jednostki - tu zamieniamy jednostki drogi s = 0,2km = 200m.

• pamiętając co oznaczają litery we wzorze wstawiamy w ich miejsce liczby z jednostkami i liczymy 
  

• oceniamy czy wynik jest logiczny i piszemy odpowiedź.

Zadanie 2.
Oblicz, jakie przyspieszenie uzyska wagon o masie 40t, jeśli lokomotywa działa na niego siłą 0,06MN, pomiń opory ruchu.
Zaczynamy rozwiązywać według schematu:

• dane są masa ciała m = 40t i siła działająca na wagon F = 0,06 MN, obliczyć mamy przyspieszenie a = ?

• zamieniamy jednostki m = 40t = 40 000kg, F = 0,06MN = 60 000N
  (M - mega to 1 000 000),

• zjawisko - działająca na ciało siła wprawia je w ruch jednostajnie przyspieszony,

• prawo - II zasada dynamiki Newtona - jeśli na ciało o masie m działa siła F to porusza się ono ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem a proporcjonalnym do działającej siły i odwrotnie proporcjonalnym do masy ciała, stosujemy wzór na przyspieszenie  a = F / m  

• podstawiamy liczby do wzoru i liczymy  
  

• piszemy odpowiedź.

Zadanie 3.
Na jaką wysokość wzniesie się kamień rzucony pionowo w górę z szybkością 20m/s? Opory ruchu pomiń.

• dane - szybkość v = 20m/s, szukane - wysokość h = ?

• zjawisko - rzut pionowy w górę,

• prawo - zasada zachowania energii mechanicznej - całkowita energia mechaniczna układu ciał jest stała, czyli suma energii potencjalnej i kinetycznej wszystkich ciał tego układu jest stała ( jeśli ciała oddziałują na siebie tylko siłami grawitacyjnymi lub sprężystości, a żadne siły zewnętrzne nie wykonują pracy) - wzór ogólny
  EP + Ek = const

• dostosowujemy wzór do zadania i przekształcamy, a następnie podstawiamy liczby, liczymy i piszemy odpowiedź (Epd - energia potencjalna na dole, Ekd - energia kinetyczna na dole, Ekg - energia kinetyczna na górze, Epg - energia potencjalna na górze).

Zobacz prawa i zasady

 

W podobny sposób rozwiązuj swoje przykłady, pamiętaj każde zadanie może być inaczej rozwiązane, te wskazówki mają ci ułatwić życie na początku. Więcej przykładów znajdziesz w podręczniku lub zbiorach zadań.

Przekształcanie wzorów sprawia na początku kłopoty. Wielu uczniów omija zadania gdzie trzeba to zrobić, albo uczy się niepotrzebnie na pamięć tych samych wzorów w innych postaciach. Przeczytaj ten tekst i zrób kilka przykładów, a zobaczysz, że nie jest to duży problem.

Na początek trochę matematyki - każdy wzór ma postać równania matematycznego, jest prawa i lewa strona połączone znakiem równa się. Możemy zatem stosować te same zasady co przy rozwiązywaniu równań:
 - do obu stron równania można dodać (lub odjąć) to samo wyrażenie,
 - obie strony równania można pomnożyć (lub podzielić) przez to samo wyrażenie.
Przejdźmy do praktyki.

Przykład 1.
Pamiętamy wzór  v = s / t   w zadaniu mamy polecenie obliczyć drogę czyli ma być s = ... Gdyby po prawej stronie pozbyć się litery t byłoby po kłopocie, ale jak to zrobić? Myślisz pewnie odjąć t od obu stron, nie to nie jest dobry pomysł popatrz tam jest  s / t  czyli s podzielone przez t - zapamiętaj stosujemy działanie odwrotne - do dzielenia odwrotne jest mnożenie, a więc mnożymy obie strony równania przez t.

Skracamy przez t i gotowe.

 

Przykład 2.
Pamiętamy wzór na ciężar ciała   F = m · g  w zadaniu mamy polecenie obliczyć masę m = ... Co robić? Po prawej stronie jest m pomnożone przez g, trzeba się pozbyć g. Pamiętasz stosujemy działanie odwrotne, tym razem dzielimy obie strony przez g (bo było mnożenie)

Skracamy przez g i gotowe.

Przykład 3.
Pamiętamy wzór na przyspieszenie  a = F / m   w zadaniu każą nam obliczyć masę. Tu nic nam nie da pozbycie się F z prawej strony bo m jest w mianowniku ułamka i obliczylibyśmy 1 / m = ... , a nie m = ... Co robić? Przenosimy m do licznika, jak? Oczywiście działaniem odwrotnym - mnożymy przez m obie strony wzoru.

 

 

Skracamy przez m i? Przeszkadza nam a,

 

dzielimy obie strony przez a (działanie odwrotne pamiętasz?)

 

Skracamy przez a i gotowe.

 

 

 

Przykład 4.
Pamiętamy wzór na drogę w ruchu jednostajnie przyspieszonym   
   w zadaniu każą nam policzyć czas t =...   Nie przestrasz się to nic trudnego. Zrobimy to w kilku etapach:

 

a) pozbywamy się z prawej strony 2 - mnożąc przez 2 (działanie odwrotne bo było dzielenie)

 

b) pozbywamy się z prawej strony a - dzieląc przez a (bo było mnożenie)

 

 

c) skracamy przez a

 

d) pierwiastkujemy obie strony, bo t jest do drugiej potęgi, a działanie odwrotne do potęgowania to pierwiastkowanie.

 

 

Przykład 5.

Tym razem przećwiczmy wzór z matematyki np. z wzoru na pole trapezu   P = (a + b)·h / 2  obliczmy długość podstawy - a. Stosujemy w przekształceniach działania odwrotne.

Pozbywamy się 2 mnożąc obie strony przez 2 otrzymamy:    2 ·P = (a + b)·h

Teraz pozbywamy się h dzieląc obie strony przez h otrzymamy:       2 ·P/h = a + b

Od obu stron odejmujemy b i otrzymujemy:        a = (2 ·P / h) - b

 

Nie było to wcale takie trudne jak niektórzy myśleli. Jeśli nie jesteś zmęczony tym wywodem spróbuj swych sił w krótkim teście, litery poprawnych odpowiedzi ułożą hasło.

1. Z wzoru  v = a · t  wyznacz t.
  e) t = v · a,    w) t = v - a,    b) t = v / a,     a) t = a / v.

2. Z wzoru  P = W / t  wyznacz t.
  o) t = W · P,     d) t = W / P,     u) t = P / W,    k) t = P - W.

3. Z wzoru   Ep = m · g · h   wyznacz h:
  c) h = Ep - m · g,    s) h = Ep - m - g,    i) h = Ep· m · g,   b) h = Ep / (m · g).

---