Толстый подход к тонкому искусству преподавания физики

Сообщение

Матюшин · #31 Сообщение **Матюшин** » Пн май 31, 2004 8:24 pm

Euge писал(а): - А скажите, сударь, - обратился он к физику, - а чего это закон называется законом Ома, а не тех других, которые тоже электричество придумали - ну, там, Ампера, Вольтера - или как его?

Юдж сел, но тут из кормана выскочил здороенный стальной шар и гулко покатился по проходу в направлении огромного учительского стола.
- Ой, это круглый шарик. От подшипника. От бульдозера, - заторопился его догнать Юдж.

- Н-да... Этот закон был открыт георгом Симоном Омом в 1826 году и назван поднее по имени первооткрывателя. Кстати Ом не был ученым в современном смысле этого слова - большую часть жизни он преподавал в гимназиях Германии и Швейцарии, а исследованиями занимался в свободное время. Также, позволю себе заметить, что ни Ампер ни, тем более, Вольтер электричества не изобретали. Электричество естественое природное явление сущестовавшее в нашем мире всегда, задолго до человека. Ученые и инженеры лишь научились использовать его. Теперь с вас , молодой человек, два доклада - об Ампере, я имею в виду ученого, и о подшипниках. И я попрошу вашего учителя истории вызвать вас по Вольтеру.

Матюшин · #32 Сообщение **Матюшин** » Пн май 31, 2004 9:14 pm

Лада писал(а): Объяснить задачу? Да проще простого! Лада в два счета набросала на доске схемки. И уверенно озвучила решение. Но эту же задачу можно решить еще одним способом. Вот так. Затем Лада за спиной физика сделала классу реверанс и скривила смешную рожицу.

- Спасибо! - он уже понял, что класс сильный и это здрово подняло ему настроение, - восхищен и очарован! И Лада и Галя получают по "пятерке" в журнал. И мою личную благодарность. Садитесь, пожалуйста.

Матюшин · #33 Сообщение **Матюшин** » Пн май 31, 2004 9:42 pm

А теперь приступим к контрольной - он быстро вытер доску и написал условия задач. Три были совершенно стандартными - тело, брошенное под углом к горизонту, гидравлический пресс и кирпич на наклонной плоскости, в качестве четвертой предлагалось рассчитать КПД молотка массой 1кг, забивающего в стену гвоздь массой 0.01кг одним неупругим ударом.

- Приступайте, время пошло. Писать на листочках, листочки подписывать. Каждую задачу я оцениваю по непрерывной шкале от 0 до 1, чтобы получить больше 0.5 надо написать правильно уравнение или систему уравнений или качественно показать мне, что вы понимаете присущие данной задаче физические процессы. Баллы за всю работу суммируются и по очевидной, я надеюсь, пропорции рассчитывается стандартная оценка от двух до пяти. Последняя задача сверх программы - она не совсем корректная, но реальная - из вступительных билетов одного очень уважаемого ВУЗ-а.

Euge · #34 Сообщение **Euge** » Пн май 31, 2004 9:44 pm

Матюшин писал(а): Теперь с вас , молодой человек, два доклада - об Ампере, я имею в виду ученого, и о подшипниках. И я попрошу вашего учителя истории вызвать вас по Вольтеру.

Юдж наконец поймал шар, который докатился до самых ног учителя.
- Спасибо, сударь, за столь вдумчивые объяснения. Вы не представляете, как я люблю стремиться к новым знаниям - для своего духовного обогащения. Я очень много полезного вынесу с сегодняшнего урока. Жалко только, что у вас кабинет новый и не очень еще обустронный. Вот в прежней моей школе в кабинете химии реактивы прямо на полках стояли. А историку ябедничать не надо - я просто К. Ватта с автором метода Римана-Вольтерра спутал - с кем не бывает. Вон попробуй запомнить - Да Каприо и Ди Винчи - а оба Леонарды.
Юдж с разрешения физика вернулся на свое место, сердито и зорко поглядывая за своим соседом, явившемся причиной незапланированного общения с учителем. А-а! Еще и докладов?! Ух!

Матюшин · #35 Сообщение **Матюшин** » Пн май 31, 2004 10:13 pm

Euge писал(а): Юдж наконец поймал шар, который докатился до самых ног учителя.
- Спасибо, сударь, за столь вдумчивые объяснения. Вы не представляете, как я люблю стремиться к новым знаниям - для своего духовного обогащения. Я очень много полезного вынесу с сегодняшнего урока. Жалко только, что у вас кабинет новый и не очень еще обустронный. Вот в прежней моей школе в кабинете химии реактивы прямо на полках стояли. А историку ябедничать не надо - я просто К. Ватта с автором метода Римана-Вольтерра спутал - с кем не бывает. Вон попробуй запомнить - Да Каприо и Ди Винчи - а оба Леонарды.
Юдж с разрешения физика вернулся на свое место, сердито и зорко поглядывая за своим соседом, явившемся причиной незапланированного общения с учителем. А-а! Еще и докладов?! Ух!

Матюшин, уже писавший на доске контрольную, только покачал головой.

- Доклады будут на оценку.

Маришка · #36 Сообщение **Маришка** » Пн май 31, 2004 10:27 pm

Ну вот, такой хороший урок и так противно заканчивается... опять задачки... тело движется по синусоиде, оцените градус, под которым движется тело... ой, это не отсюда... так, что у нас тут... под углом к горизонту... тут все просто.. гидравлический пресс... гидравлический пресс... блин, забыла формулу... ну, вроде правильно. Кирпич на голову по наклонной плоскости... здесь вот так.

А вот с молотком... так, что здесь будет работой? какая часть энергии молотка пошла на КПД... и еще, наверное, надо учитывать силу трения? или ну ее в пень? получается почти 100%... так не бывает... у нас есть неупругий удар в замкнутой системе... так, а вообще, что за КПД молотка? дурь получается... плотность стены я не знаю... ой, да и не нужна она мне... получается 1%, что ли? предположим, они ударились и больше не взаимодействуют. Тогда берем отношение массы гвоздя к массе молотка. А если молоток движется вместе с гвоздем, то надо посчитать энергию, потерянную при ударе...

99% получается, если молоток в момент забивания гвоздя уже дошел до стены с нулевой скоростью.

Мариша написала в правом верхнем углу листка свою фамилию, подошла к учительскому столу, положила контрольную.
-ПРостите, а можно вопрос?
Я не могу решить такую задачу:
альпинист массой m лезет на гору высотой Н, в результате чего с горы сходит лавина массой M. Найти кпд альпиниста. Найдите, пожалуйста.

Матюшин · #37 Сообщение **Матюшин** » Пн май 31, 2004 11:04 pm

Маришка писал(а): Мариша написала в правом верхнем углу листка свою фамилию, подошла к учительскому столу, положила контрольную.
-ПРостите, а можно вопрос?
Я не могу решить такую задачу:
альпинист массой m лезет на гору высотой Н, в результате чего с горы сходит лавина массой M. Найти кпд альпиниста. Найдите, пожалуйста.

- Своеобразная задача, чем-то на мой молоток похожа. Но только она некорректна тоже. На самом деле масса лавины значения не имеет. Предположим, что работа, затрачееная на спуск лавины очень мала - кашлянул не вовремя у вершины. Тогда КПД альпиниста близок к 100%, если его целью было восхождение и близок к 0, если он лез на гору только ради спуска лавины.

Маришка · #38 Сообщение **Маришка** » Пн май 31, 2004 11:05 pm

Матюшин писал(а):
Маришка писал(а): Мариша написала в правом верхнем углу листка свою фамилию, подошла к учительскому столу, положила контрольную.
-ПРостите, а можно вопрос?
Я не могу решить такую задачу:
альпинист массой m лезет на гору высотой Н, в результате чего с горы сходит лавина массой M. Найти кпд альпиниста. Найдите, пожалуйста.
- Своеобразная задача, чем-то на мой молоток похожа. Но только она некорректна тоже. На самом деле масса лавины значения не имеет. Предположим, что работа, затрачееная на спуск лавины очень мала - кашлянул не вовремя у вершины. Тогда КПД альпиниста близок к 100%, если его целью было восхождение и близок к 0, если он лез на гору только ради спуска лавины.

Большое спасибо, теперь все понятно

Наташкин · #39 Сообщение **Наташкин** » Пн май 31, 2004 11:09 pm

Матюшин писал(а):А теперь приступим к контрольной - он быстро вытер доску и написал условия задач. Три были совершенно стандартными - тело, брошенное под углом к горизонту, гидравлический пресс и кирпич на наклонной плоскости, в качестве четвертой предлагалось рассчитать КПД молотка массой 1кг, забивающего в стену гвоздь массой 0.01кг одним неупругим ударом.

- Приступайте, время пошло. Писать на листочках, листочки подписывать. Каждую задачу я оцениваю по непрерывной шкале от 0 до 1, чтобы получить больше 0.5 надо написать правильно уравнение или систему уравнений или качественно показать мне, что вы понимаете присущие данной задаче физические процессы. Баллы за всю работу суммируются и по очевидной, я надеюсь, пропорции рассчитывается стандартная оценка от двух до пяти. Последняя задача сверх программы - она не совсем корректная, но реальная - из вступительных билетов одного очень уважаемого ВУЗ-а.

Первые три задачи Наташкин решила без проблем, хотя и намазюкала, как всегда - несмотря на довольно разборчивый почерк, куча зачеркиваний производила далеко не самое хорошее впечатление, но, если не придираться - верно. Даже в четвертой что-то написала, попробовав вычислить потерю энергии на нагревание гвоздя - тут уж она была далеко не так уверена в правильности решения, как в отношении первых трех задач... да и обозначения, в прежней школе обозначали иначе...

Темка · #40 Сообщение **Темка** » Вт июн 01, 2004 6:15 am

Темка просто не успевал кое как он решил первую задачу и .. дополнительную а вот с остальными просто запутался в вычислениях остановившись наполовине хотя потом он , как он думал . тайком заглянул в листок сидящего впереди него , потом к соседу по парте . правда списывать пришлось быстро и кое что напутал . к тому же почерк был мягко сказать не очень.
и еще опять же на полях листочка Темка карандашом правда пока думал невольно выводил замысловатые геометрические узоры -

Илья Шпелер

Илья, довольный, что шутка над новеньким получилась такая удачная

, зевнул, посмотрел в окно, быстренько решил решил три первые задачи (с "брошенным телом" пришлось повозится - в начале Илья немного напутал, но потом нашел ошибку и исправился, надо бы переписать, но... и так сойдет!), снова посмотрел в окно... На заднем дворе столовки стояла "газель" и из нее что-то выгружали двое рабочих. Наверное, продукты. Вокруг них, похожая на атомную подводную лодку, медленно барражировала повариха Фекла, громогласно поругивающая грузчиков. Грузчики вяло матерились в ответ. Светило яркое, почти летнее солнце. Среди нежной майской зелени парка то тут, то там трепыхались ветки, потревоженные деловитыми птицами. Все это настроило мальчика на мечтательно-романтический лад

и внепрограммную задачу про молоток он решать не стал. Так и написал в листочке с контрольной: мол, "неохота". К тому же, как он понял, раз она ВНЕпрограммная, то и баллы за нее не начисляются?

Денька · #42 Сообщение **Денька** » Вт июн 01, 2004 3:37 pm

Услышав, что новый физик решил сделать контрольную по механике Денька скривился. Нет, механику Денька тоже неплохо знал, но решение механических задач никогда не доставляло ему удовольствия.
Легко решив первые две задачи, Денька, мусоля карандаш, принялся за «внепрограммную».

«Значит так. Сначала определим, какую полезную работу мы совершаем. Это работа по перемещению гвоздя в вязкой среде. Обозначим длину гвоздя за l. Тогда работа будет выражена как Aп = F*l, где F – сила сопротивления среды. F=c*V*V , где с – коэффициент вязкости. Это для мгновенной силы. Движение гвоздя в доске будем считать равнозамедленным. Также примем что конечная скорость забитого гвоздя – нулевая. Тогда можно считать, что V=Vо/2. И окончательно: Ап = с*Vо*Vо*l/4.

С затраченной работой – проще. Это кинетическая энергия молотка в момент удара…»

После долгих выкладок Денька пришел к решению. КПД = c*l/m, где с - вязкость доски, l – длина гвоздя, а m - его масса.

«Мда, чем длиннее гвоздь и чем дубовее доска – тем больше полезной работы, а вот масса гвоздя роли не играет. Только мешает…»

Потом Денька решил пойти по другому пути. Если пренебречь нагреванием гвоздя (хм

)
тогда кроме полезной работы выполняется еще и работа по перемещению системы молоток+гвоздь в вязкой среде. Так как масса в выражении не участвует Денька получил, что затраченная работа вдвое больше чем полезная, следовательно, КПД = 50%.

Напоследок Денька попытался вычислить потери энергии на нагревание гвоздя – но не хватило данных в условии. Потом решил добавить к затраченной энергии – работу по разгону молотка до требуемой скорости. Но тут прозвенел звонок. И Денька сдал на проверку то что получилось.

Среди исписанных, исчерканых и изрисованных молотками и гвоздями листочков на стол к преподавателю попал и листочек с электрическими расчетами, которыми Денька развлекал себя на уроке.

Euge · #43 Сообщение **Euge** » Вт июн 01, 2004 5:03 pm

Юдж на обрывке листочка записал решения всех задач, ограничившись практически только ответами. Это заняло лишь левый верхний угол листа. Бумаги хватило, чтобы скрутить приличную пульку, которую он знал, в кого направить.

Илья Шпелер писал(а):Илья, довольный, что шутка над новеньким получилась такая удачная, зевнул, посмотрел в окно...

Александр Петрович объявил, что осталась одна минута на решение задач. Это оживило весь класс, послышались вздохи и шорохи, - и это был подходящий момент: Юдж натянул резинку, и выпущенная пулька пошла по спирали и могла попасть куда угодно, но попала в цель, упруго щелкнув Илью по носу, отскочила и легла перед ним на столе.

Юдж был удовлетворен легкой удачей и скромно опустил глаза вниз.

Илья Шпелер · #44 Сообщение **Илья Шпелер** » Вт июн 01, 2004 6:17 pm

Euge писал(а):... Юдж натянул резинку, и выпущенная пулька пошла по спирали и могла попасть куда угодно, но попала в цель, упруго щелкнув Илью по носу, отскочила и легла перед ним на столе.

Юдж был удовлетворен легкой удачей и скромно опустил глаза вниз.

Илья снова мечтательно таращился в окно, наблюдая, как толстая Фекла гоняла по двору нерадивого грузчика, попытавшегося украсть пакет с соком. В это время другой грузчик напару с водителем деловило тырили ящик с сахаром.

Как вдруг что то чувствительно ударило мальчика по носу!

- Уй!

Одной рукой Шпелер тер нос, а другой принялся разворачивать угодивший в него бумажный снаряд.

- Какая су... - Илья поймал, направленный на него внимательный взгляд физика и закончил на полтона тише, почти шепотом, - Су...масшедшая рука это сделала? Кто-то в глаз хочет?

Матюшин · #45 Сообщение **Матюшин** » Вт июн 01, 2004 9:12 pm

Илья Шпелер писал(а): - Уй!

Одной рукой Шпелер тер нос, а другой принялся разворачивать угодивший в него бумажный снаряд.

- Какая су... - Илья поймал, направленный на него внимательный взгляд физика и закончил на полтона тише, почти шепотом, - Су...масшедшая рука это сделала? Кто-то в глаз хочет?

- Прошу личные проблемы решать на перемене и не силой. Сдавайте работы, господа - сейчас уже звонок будет. Жду всех послезавтра на последнем уроке.