Як готуватись до олімпіад з фізики та обрати репетитора?

Олімпіада з фізики (і не тільки з фізики, з математики теж) – це не лише можливість позмагатись з найрозумнішими та проявити себе, але й також нагода поглибити свої знання й отримати насолоду від розв'язання непростих задач. Кожен олімпіадник, мабуть, хоча б один раз у житті, але "ловив кайф" від розв'язання складної задачі.

Хоча зазначу, що словосполучення "складна задача" мені не подобається. Краще говорити про те, що задача є нетиповою. На противагу олімпіадним задачам, типові задачі – це ті, які розв'язують в школі на уроках. Методи розв'язання таких задач, зазвичай, є добре відомими. Всі такі задачі можна поділити на певні типи і залишається для кожного такого типу задач вивчити та попрактикувати методи їх розв'язання, перед цим, звісно, вивчивши теорію. Типовими є також задачі на ЗНО з фізики.

 

З олімпіадними ж задачами ситуація дещо інша. Прийшовши вперше (і вдруге, і втретє теж) на олімпіаду учень може зіткнутися з проблемою, коли "поняття не має" як розв'язувати певні (не всі) задачі, може, навіть, не уявляти "за що братися", як починати розв'язання. І це цілком нормально! Адже на олімпіадах, зазвичай, є декілька нетипових задач, які ну просто ніяк не розв'яжеш тими методами, які вивчають у школі. Такі задачі вимагають від учня справжнього творчого злету – спочатку учень "винаходить" метод розв'язання, якось здогадується до нього, а вже потім застосовує цей метод для розв'язання конкретної задачі. І якщо все вдалось, то олімпіадник відчуває надзвичайно велике задоволення від "винайденого" методу і самого процесу розв'язання. Це і є той "кайф", про який згадувалось у першому абзаці.

Однак нерідко на олімпіадах учням доводиться "винаходити велосипед". Насправді, багато (але не всі) олімпіадних задач також можна поділити на певні типи, для кожного з яких є свої специфічні методи розв'язання. Цих методів розв'язання не вивчають у школі, а тому учневі доводиться на олімпіаді наново їх "винаходити". Якщо ж учень готується до олімпіади з репетитором, то першим (але не єдиним) завданням останнього є ознайомити учня з типовими методами розв'язання олімпіадних задач, які не вивчаються у школі. Це значно збільшує шанси учня на перемогу на олімпіаді, позаяк йому вже добре відомі ті методи, до яких його "конкурентам" ще треба додуматись.

Звісно, не варто сподіватись, що тут в блозі репетитор розкриє всі свої "таємниці", поділиться методами розв'язання олімпіадних задач. Однак, щоб не бути голослівним, проілюструю сказане прикладом однієї олімпіадної задачі. Задача ця орієнтована на учнів 10-11 класів з високим рівнем знань фізики і не треба засмучуватись, якщо вам щось може видатись незрозумілим, адже під час занять з репетитором у вас є можливість задавати уточнюючі питання, а тут в блозі такої можливості нема.

Умова задачі: "По гладкому горизонтальному столі рухаються два тіла однакової маси m зв'язані нерозтяжною невагомою ниткою довжиною l. У деякий момент часу виявилось, що перше тіло нерухоме, а швидкість іншого тіла дорівнює v та направлена перпендикулярно до нитки (див. рис). Визначте силу натягу нитки".

 

 

Така задача здатна "загнати в кут" найталановитішого юного фізика – учень може годинами на олімпіаді міркувати над нею, так нічого і не придумавши. А причина у тому, що в школі зовсім не розглядаються методи розв'язання схожих задач. Насправді ж, розв'язок цієї задачі доволі короткий, а метод її розв'язання є одним зі стандартних методів, що застосовуються до цілої низки олімпіадних задач. Я називаю цей метод розв'язання методом центра мас.

Оскільки горизонтальний стіл, по якому рухаються тіла, є гладким, то відсутня сила тертя між тілами та столом. Для простоти будемо говорити, що рівнодійна всіх зовнішніх сил дорівнює нулю (більш коректно говорити про те, що нулю дорівнює проекція цієї рівнодійної на площину стола). Ми маємо систему, яка складається з двох тіл масою m та невагомої нитки. Центр мас цієї системи, очевидно, знаходиться по середині нитки на відстані 0.5l від кожного з тіл. Учень повинен знати (з репетиторства, бо в школі цього не вивчають), що якщо рівнодійна всіх зовнішніх сил дорівнює нулю, то центр мас системи весь час буде рухатись прямолінійно з незмінною швидкістю або ж знаходитись у стані спокою. Це, фактично, є нічим іншим як альтернативним формулюванням першого закону Ньютона, однак на це в школі увагу не звертають. Отже, завдяки відсутності сили тертя, центр мас увесь час буде рухатись в одному напрямку з однаковою швидкістю. Позначимо швидкість центра мас буквою u. Але чому дорівнює ця швидкість u? В момент часу, що описаний в умові задачі, одне з тіл нерухоме, а тому його імпульс дорівнює нулю, а інше тіло має швидкість v, а отже імпульс рівний mv. Тому в цей момент часу сумарний імпульс всієї системи дорівнює mv. Учень повинен знати (з репетиторства, бо в школі на цьому не акцентують увагу), що центр мас завжди рухається так, ніби в ньому зосереджена вся маса системи. Маса нашої системи дорівнює 2m, а тому сумарний імпульс всієї системи повинен дорівнювати 2mu, де u – швидкість центра мас. Отже, повинна виконуватись рівність 2mu= mv, звідки отримаємо, що u= 0.5v. Таким чином ми вже знайшли швидкість центра мас і знаємо, що він весь час рухатиметься з цією швидкістю. До того ж, напрям швидкості центра мас буде такий самий як і напрям швидкості v другого тіла в описаний у задачі момент часу, тобто швидкість u в цей момент також напрямлена перпендикулярно до нитки. А далі застосуємо ще один метод, який не вивчають у школі. Розглядатимемо рух тіл у системі відліку пов'язаній з центром мас. Оскільки, швидкість центру мас не змінюється ні за напрямом ні за величиною, то така система відліку є інерціальною. Яку швидкість має перше тіло (те, яке було нерухоме) в цій системі відліку? Іншими словами, яка швидкість першого тіла відносно центра мас? Очевидно, що ця швидкість за модулем дорівнює u та напрямлена перпендикулярно до нитки, адже перше тіло відносно стола було нерухоме, а центр мас відносно стола рухався зі швидкістю u. Самостійно поміркуйте над тим, яку швидкість відносно центра мас матиме друге тіло. Виявляється, що ця швидкість також за модулем дорівнює u та перпендикулярна до нитки. Отже, в системі відліку, пов'язаній з центром мас, обидва наші тіла мають швидкість рівну за модулем u= 0.5v. До того ж, швидкості обох тіл в цій системі відліку є перпендикулярними до нитки та направленими протилежно. Поміркуйте, що це за такий рух? Правильно: у цій системі відліку обидва тіла рухаються по колу навколо центра мас з лінійними швидкостями рівними 0.5v. Радіус цього кола дорівнює 0.5l, швидкості тіл – 0.5v. Тому можемо знайти силу натягу нитки

Складно? Спокуха! На олімпіадах бувають і простіші задачі. Але бувають і складніші. У будь-якому випадку, просто вам буде лише в тому випадку, якщо регулярно займатиметесь підготовкою до олімпіад.

 

Отже, як же ж готуватись до олімпіад?

Повторючись зазначу, що насамперед репетитор повинен ознайомити учня з теорією та методами розв'язання олімпіадних задач, які не вивчаються у школі. А далі слід "набити руку" - розв'язувати задачі того рівня складності, який відповідає рівню обраної олімпіади.

Не менш важливо правильно підібрати репетитора. Далеко не кожен вчитель чи викладач університету може готувати учнів до олімпіад. І справа тут зовсім не у знаннях чи точніше не лише у них. Як правило, підготовкою учнів до олімпіад можуть ефективно займатися колишні переможці та призери всеукраїнських олімпіад. Тому перед тим, як визначатись з репетитором, варто поцікавитись, а чи був сам репетитор переможцем олімпіад (та якого рівня), коли навчався в школі чи в університеті. Погодьтесь, було б дуже дивно, якби репетитор готував учнів до фінального етапу всеукраїнських олімпіад, але при цьому жодного разу, навіть, не перемагав в обласних олімпіадах, коли навчався в школі. Ідеально, звісно, це якщо репетитор, коли ще був учнем чи студентом, сам ставав призером чи переможцем олімпіад того рівня (чи вищого), до яких готує учнів. 

По-друге, варто поцікавитись чи займався вже раніше репетитор підготовкою учнів до олімпіад і які результати на олімпіадах показували його учні. Звичайно, ніхто не може вам гарантувати, що саме ваша дитина стане переможцем тієї чи іншої олімпіади. Однак, якщо перемог зовсім нема чи мало, то...

І насамкінець треба сходити на перше заняття. Якщо ваша дитина хоче готуватись до олімпіад, то це вже апріорі означає, що вона розумна, а тому зможе оцінити роботу репетитора.

Рейтинг:5 з 5

На основі відгуків 1 користувачів

Автор: Віталій Ф.

Редакція не несе відповідальності за наповнення блогів, вони є персональною думкою автора

Потрібен репетитор?

Обирай кращих викладачів на сервісі Букі!

Інші статті викладача

Реєструйся репетитором на BUKI!

Безкоштовна реєстрація за 10 хвилин

Заняття персонально чи по Skype

Оплата напряму від учня

Також читайте розділ «Блоги репетиторів»:

8 принципів роботи мовленнєвого терапевта (логопеда) в роботі із СДУГ, РАС, дислексія

Оскільки все більше з’являються запити на роботу із дітьми із СДУГ/РАС/дислексією тощо, в роботі спеціалісти логопеди повинні знати та використовувати принципи підтримки нейрорізноманіття.

Автор: Юлія К.

Схема хімічної реакції є, а з коефіцієнтами повне розчарування?

Перетворимо схему хімічної реакції з відомими продуктами, додавши відповідні коефіціенти

Автор: Анна Г.

Вивчати мову в мовному середовищі чи ні: проблеми з якими можна стикнутися

В статті розглядаються найпоширеніші труднощі, з якими стикаються новачки, які переїжджають в іншу країну з бажанням вивчити мову

Автор: Карина К.

Ефективна підготовка до TOEFL: ключові кроки

Ключові стратегії у підготовці до міжнародного іспиту TOEFL iBT

Автор: Світлана К.

What's the difference between BIG and LARGE, SMALL and LITTLE?

В англійській мові є два прикметника маленький та великий. В цій статті описується загальне правило вживання цих прикметників та їх відмінності.

Автор: Світлана Д.

Інші новини:

Вивчаємо синтаксис: розбираємо речення за членами й робимо його синтаксичний розбір

Вивчаємо синтаксис: розбираємо речення за членами й робимо його синтаксичний розбір

11.02.2024

Готуємося до весняних свят: привітання і сценарії для 8 березня в школі

Готуємося до весняних свят: привітання і сценарії для 8 березня в школі

09.02.2024

Цікаві позакласні заходи до Дня народження Тараса Шевченка

Цікаві позакласні заходи до Дня народження Тараса Шевченка

01.02.2024

Як вступити на дизайн в 2024 році

Як вступити на дизайн в 2024 році

31.01.2024

;