Hogy erthetnem meg az egyszerubb dinamikai feladatokat?

Ahhoz, hogy a leérkezéshez szükségs időt ki tudd számolni, szükség van a gyorsulásra, ezt keressük. Ehhez meg a labdára ható eredő erő kell. Felírod a labdára ható erőket, és vektoriálisan összegzed.

De ilyen típusú példáknál még egyszerűbb, ha energiákkal számolsz. A helyzeti energia alakul át mozgásivá, illetve levonódik a súrlódási erő munkája.

Legfontosabb a Newton-törvények megértése, főleg a 2. és 3. Pontosan kell tudni, hogy a képletben (F=ma) mi mit jelent. Általában ezen szoktak elcsúszni.

Ami az erőket illeti, feltételezni kell, hogy minden, amivel a test kapcsolatban van, az erővel hat rá, esetleg többfélével is. (Nem szabad elfelejteni a Föld gravitációját). Egy lejtős feladatban például jellemzően 3 erő hat: gravitáció, a lejtő nyomóereje és a lejtő súrlódási ereje.

Aztán gyakran az erőket komponensekre kell bontani, lejtőnél a lejtővel párhuzamos és arra merőleges komponensre.

Nincs semmilyen trükk, csak nagyon jól kell tudni a Newton-törvényeket, és az erőket (nagysága, iránya, támadáspontja). Innentől már matematika. Vektorokat kell felbontani, összeadni, egyenleteket, egyenletrendszereket kell felírni, aztán azokat megoldani.

Maximum az segíthet, hogy a hétköznapi tapasztalataid alapján tudod, minek kell kijönnie. Például a golyós példánál:

a golyóra hat a nehézségi erő, ami m×g. Ez a tömegközéppontra hat, függőlegesen lefelé. Aztán hat a nyomóerő, a felületre merőlegesen. Hogy ez mekkora? Na, itt lehet felhasználni a gyakorlati tudásunkat. Tudjuk, hogy a golyóval mi történik: le fog gurulni a lejtőn.

Tehát a gyorsulása, (így a rá ható erők eredője is, lásd Newton) a felülettel párhuzamos, lejtő irányú. A felületre merőleges erők tehát kiejtik egymást. Ebből következik, hogy a nyomóerő nagysága a nehézségi erő felületre merőleges komponensével egyezik meg, az iránya pedig ellentétes. Azaz N=-m×g×cos30. Mert csak így teljesülhet az egyensúly.

De tényleg nehéz az egész dinamikát így pár bekezdésben elmagyarázni, szerintem olvasd el a tankönyv erről szóló fejezeteit, és ha még mindig van konkrét kérdésed, amit nem értesz, azt tedd fel itt.

"Hogy erthetnem meg az egyszerubb dinamikai feladatokat?"

Ha nincs semmi ötleted, akkor felírod a Newton-törvényeket, a ható erőket, illetve a különféle energia értékeket a kiinduló és végállapotban. Ezekből az egyenletek rendezésével előbb-utóbb kijön a megoldás.

Trükk nem kell, persze ha gyakorlott vagy, akkor egy feladattípusnál egyből látod, hogy mi az, ami lényeges, és hatékonyabban oldod meg.

A probléma mindig az ismerethiányból ered. Trükk nincs, csak tudás alapján felismert helyzet. És az eredménynek a gyakorlati élettel történő összevetése, reális-e a megoldás.

Dinamikai feladatnál meg kell érteni a kérdést. Általában egy testre ható erőket kell felírni, az erőkről tudni kell, hogy nagyságuk és irányuk van, tehát vektorok. Vagyis, ha nem megy a vektorművelet, annak tanulmányozásával kell kezdeni. Másik fő gond, hogy nem minden erőt vesznek figyelembe, ezért lesz hamis az eredmény. Ez fizikai ismereteket igényel, a gravitációt mindig figyelembe kell venni (hacsak ki nem kötjük, hogy elhanyagoljuk). Tudni kell, hogy az erőket mindig valami közvetíti, ezért például ingánál a kötélben is, lejtőn a lejtő irányában is ébred erő. Tudni kell, hogy ha a testre ható erők eredője (összege) nulla, akkor a test vagy áll, vagy egyenletesen halad egy korábbi erő hatására (ezt többnyire megmondják a feladatban, pl. v sebességgel egyenletesen guruló golyót meglökünk...).

További probléma az átalakítás. Erre azért van szükség, mert többnyire Newton törvényeket írunk fel, amelyben az erő van kifejezve, mi pedig sebességet, utat, időt keresünk. Ez vagy benne van a képletben, vagy egy másik egyenlettel (amiben ez szerepel) belecsempésszük, egy másik fizikai törvényt használva. Ezt szokták nem tudni. Az átalakítás elrontása ellen segítség, ha minden fizikai mennyiség mellé odaírjuk a mértékegységét. Ekkor az is rögtön kiderül, azonosakat használtunk e. Pl. m/sec a sebesség, de km az út. A képletben azonos mértékegységek szerepelhetnek csak, különben elvétjük. A műveleteket a mértékegységgel együtt végezzük. Így rögtön kiderül, ha rontottunk, pl. mert az időre kg, a távolságra sec, és hasonlók jönnek ki.

Ennél többet és rendszerezettebbet tankönyvekben találsz.

Még egy fontos jó tanács. Ha valami nem megy, annak többnyire az az oka, hogy valami korábban tanult dolog, pl. matematika, geometria, stb. nem megy. Sajnos akkor először azt kell megérteni.