После того, как я интенсивно готовил ребенка к экзамену по школьной программе механики, и заодно перелопатил некое количество учебников, пособий и статей в области преподавания физики, у меня сложилось некое убеждение, которым я хочу поделиться с публикой. Я не то чтобы полностью убежден в его верности, и понимаю крайнюю ограниченность своего личного опыта по сравнению скажем с учителями физики, но тем не менее думаю, что готов его обсудить и послушать критику. Убеждение следующее: очень много путаницы и сложностей возникает у учеников из-за того, что две совершенно разные вещи называют одним словом "сила": с одной стороны - разные силы типа тяжести, трения итд., а с другой - результирующая сила, она же net force, она же та F, что в формуле F=ma. Было бы намного лучше и полезнее, если бы одну из этих вещей называли не "сила", а как-то по-другому.В практически любой задаче, в которой на тело действует больше одной силы, та штука, которая "результирующая сила" - я ее временно буду называть "F из F=ma" - ведет себя совсем по-другому, чем отдельные силы. С ней надо по-другому обращаться, ставить ее в другую часть уравнения, итд,. итп. Это приводит к постоянной путанице у многих учеников (да, всегда есть те, которые все сразу понимают и не сталкиваются с трудностями, я не о них). И нет, то, что ее называют "результирующей" силой, или "net force" или "resultant force" по-английски, недостаточно. Даже то, что иногда говорят просто "результирующая" или "resultant" без слова "сила", не меняет суть дела, на мой взгляд: слишком укоренилось понимание того, что это слово там незримо присутствует. В типичной задаче на анализ сил из 1-3 тел некоторые силы заданы явно или очевидны (как сила тяжести), некоторые надо находить через уравнения. "F из F=ma" иногда задана явным образом, обычно с помощью ускорения, иногда нет. Один типичный вид путаницы - это когда "F из F=ma", известная через ускорение, воспринимается как еще одна сила, действующая на тело, и "складывается" с другими. Другой вид - когда одну из сил, часто силу тяжести, принимают за "F из F=ma". Если вы все хорошо понимаете, то вам это может показаться странным, но для учеников "сила" - это еще не усвоенное как следует понятие. Ученики плавают в море неуверенности и смутных представлений, и часто сами не понимают, куда им плыть, чтобы добиваться ясности; только постепенно, после объяснения и решения многих задач, туман постепенно рассеивается. Само слово "сила", ключевое для изучения школьной физики, слишком сильно размывается и затуманивается от этой двойной роли. Хуже всего дела обстоят в теме на движение по окружности с постоянной скоростью. Там, объясняют учителя и учебники, сам характер движения навязывает "центростремительную силу". Ученикам трудно понять, что "центростремительная сила" это "F из F=ma", а не сила, как другие силы - даже если повторить это ртом несколько раз, это не укладывается легко в голове, это неинтутивно. В результате они либо ищут в панике, какая из известных сил типа тяжести или трения - это "центростремительная", либо наоборот, берут "центростремительную" за какую-то загадочную силу типа тяжести и добавляют ее к другим. Было бы намного лучше, если бы понятие "F из F=ma" называлось как-то по-другому. Мне приходят на ум такие слова, как, например, push или drive по-английски, или "толчок" или "разгон" по-русски. Я понимаю, что они звучат непривычно и наверное нелепо, но так часто бывает с терминами. Представьте себе, например, что "F из F=ma" называется "разгон". Действительно: это нечто, что измеряет, как мы меняем (в данный момент) импульс тела, то есть, с учетом его массы, как мы влияем на его скорость. Почему я думаю, что так будет лучше? Посмотрите, как тогда меняются основные понятия и законы Ньютона:👇
Оставить комментарий/отзыв