برنامه مطالعاتی برای المپیاد فیزیک ( بخش دوم – مکانیک)
مکانیک یکی از مباحث المپیاد فیزیک است و در نوشته‌ی منابع مکانیک برای المپیاد فیزیک ، منابع مطالعاتی این مبحث معرفی شده‌اند.
مکانیک کلاسیک را دو مبحث اصلی سینماتیک و دینامیک تشکیل می‌دهند. برای شروع معمولاً سینماتیک انتخاب می‌شود و بعد از معرفی مقدمات سرعت و شتاب ، دینامیک قابل فهم‌تر است.
اجزای اصلی سینماتیک را می‌توان موارد زیر دسته‌بندی کرد
- مکان ، دستگاه مختصات و بردارها و مثلثات
- جلجایی و حرکت با سرعت ثابت
- حرکت با شتاب ثابت
- بکارگیری ابزار مشتق در محاسبات سرعت و شتاب
- حرکت دایره‌ای
- نوسانات
موارد فوق مباحث اصلی هستند ، یعنی به شما دانش کافی حل مسئله را می‌دهند.
اما ایده‌هایی که به شما تجربه‌ی مسائل هم تراز المپیاد را می‌هد و به صورت خاص می‌توان آنها را نام برد عبارتند از :
- حرکت نسبی ( نوشتن معادلات و کشیدن بردارها برای حرکت نسبی مهم است )
- قیدها
- تغییر متغیرهای مشتق گیری
منظور از قید در اینجا ، محدودیتی است که در برابر حرکت آزاد و دلخواه یک جسم پدید می‌آید .
در اینجا چند قید پرتکرار را آورده‌ایم .
- طول طناب ( هر مسئله‌ای که در آن طناب باشد )
- حرکت در مسیرهای مشخص شده ( مثل حرکت قطار بر روی ریل )
- مکانیزم‌ها ( مثل مکانیزم 4 میله‌ای )
مباحث اصلی دینامیک نیز مطابق زیر است
- بردارها و مثلثات
- قوانین سه گانه‌ی نیوتون
- انواع نیرو و رسم دیاگرام صحیح
- تکانه
- انرژی جنبشی و پتانسیل
- تعریف فیزیکی کارو توان
- قانون پایستگی انرژی
- میدان‌های نیرویی پایستار ( یعنی انرژی در آنها ثابت است)
برخی از ایده‌های نانوشته در کتب درسی برای مبحث دینامیک در المپیاد فیزیک
- قوانین حاکم بر جرم صفر یا ناچیز ( طناب با جرم صفر ، جسم با جرم صفر ، …. )
- قیدهای حرکتی ( مثل حرکت نسبی روی سطح شیب دار )
- هم ارزی معادلات تکانه ، نیرو و انرژِی
- حل معادله‌ی دیفرانسیل نوسان و …
طبق مطالبی که در بالا گفته شده ، حالا شما یک دید نسبتاً خوب به کلیات مسیر یادگیری مکانیک المپیاد فیزیک دارید. یعنی الان می‌دانید که با فراگیری فهرست بالا می‌توان
ذره ، ذره به تسلط کامل رسید. پس در اولین فرصت مناسب شروع کنید!
به صورت کلی مطالب فوق برای شرکت و قبولی در مراحل اول و دوم المپیاد فیزیک کافی بوده و در حد خوبی مباحث دوره‌ی تابستانی المپیاد فیزیک ( بخش مکانیک ) را نیز پوشش می‌دهد.
دیدگاهتان را بنویسید