Newtonin I laki ja fysiikan yleisempikin epäloogisuus

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Haluaisin sanoa kaikille, jotka pitävät fysiikkaa vaikeana: älä yritä ymmärtää (aika menee hukkaan), laske vaan. Näin saat parhaat arvosanat kaikilla tasoilla. Kokemusta on!

Esimerkiksi tiedämme Newtonin I lain: Jos vaikuttavien voimien summa on nolla, ei nopeus muutu. Tässä yhteydessä puhutaan, ikään kuin ne olisivat esimerkkiejä lain soveltamisesta, erilaisista hitausvoimien aiheuttamista ilmiöistä, esimerkiksi kun autossa seisova kaatuu eteenpäin auton jarruttaessa. Tai vielä pahempaa: "Newtonin I laista seuraa, että raskaapaa kappaletta on vaikeampi saada liikeelle (tai pysäyttää) kuin kevyttä".

Vaikka kuinka mietin, en osaa normaalilogiikalla johtaa Newtonin I laista, että auton jarruttaessa matkustaja kaatuu eteenpäin. Pikemminkin kyse on kahdesta aivan eri asiasta (Newtonin I laista ja massan hitaudesta ja tarvitsen tilanteen selvittämiseen kitkan käsitettä ja Newtonin II lakia). Mutta: parasta opetella ulkoa asiaan liittyvät oppikirjan fraasit ja laskea huoletta. Menestys seuraa!

Kommentit (12)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23105
Liittynyt16.3.2005
z
Haluaisin sanoa kaikille, jotka pitävät fysiikkaa vaikeana: älä yritä ymmärtää (aika menee hukkaan), laske vaan. Näin saat parhaat arvosanat kaikilla tasoilla. Kokemusta on!



Erittäin hyvä ohje, joka tuottaa ymmärryksen kaupanpäälliseksi. Ainoa tapa ymmärtää fysiikassa asioita on laskeminen. Kun laskuja vääntää tarpeeksi, jossain vaiheessa myös ymmärtää asian. Vaikeita laskuja voi joutua laskemaan paljonkin ennen ahaa-elämystä. Jos taas alkaa pohdiskelemaan "loogisesti" asioita vaivautumatta laskemaan, päätyy hyvin nopeasti tyhjää lässyttäväksi kotitarveteoreetikoksi.


Vaikka kuinka mietin, en osaa normaalilogiikalla johtaa Newtonin I laista, että auton jarruttaessa matkustaja kaatuu eteenpäin.



Oliko se 1. laki se, että kappale jatkaa liikettään ellei siihen vaikuta voimia? Jos kerran auto ei jatka liikettään ja matkustaja jatkaa, eli liene kovin vaikea havainnollistaa asiaa auton koordinaatistossa. Tietysti kaatumisen yksityiskohtainen käsittely vaatii - yllätys yllätys - laskuja.

Mutta: parasta opetella ulkoa asiaan liittyvät oppikirjan fraasit ja laskea huoletta. Menestys seuraa!

Ulkoa opettelu on omaan polveen ampumista, sillä on varsin vähän sijaa fysiikan opiskelussa. Toki elämää helpottaa, jos opettelee muutaman luonnonvakion ja peruskaavan. Kaikki vaadittava jää mieleen automaattisesti, jos vain laskee tehtäviä, mihinkään pänttäystalkoisiin ei ole tarvetta.

Laskeminen on kuin panisi rahaa pankkiin. Voimalaskuissa kannattaa piirtää vapaakappalekuvat ja miettiä tarkkaan jokainen voima kyseisessä koordinatistossa. Sitten vain laskee voimat ja momentit. Jos homma käy vaikeaksi, voi miettiä kannattaisiko valita toisenlainen koordinatisto. Sadannen vapaakappalekuvan jälkeen varmasti ymmärtää asiaan liittyvän fysiikan.

Vain laskemalla saa luonnontieteissä tehtävänratkaisurutiinin, joka voi johtaa menestykseen. Mielestäni asiaa korostetaan aivan liian vähän fysiikan alkeisopetuksessa. Asioita ei opi lukemalla, kuuntelemalla opetusta, katselemalla tietokoneanimaatioita tai kopioimalla mallivastauksia. Logiikasta ja intuitiostakaan ei ole fysiikassa mitään hyötyä, ellei ole todella vahvaa laskurutiinia sen selvittämiseksi, onko ajatuksista mihinkään.

Vierailija

Newtonin ensimmäinenhän sanoo, että voima F=B*dv/dt.
Toinen kiinnittää tuon vakion B massaksi m. Tuosta ensimmäisestä ei tosiaan saa selville mihin suuntaan heilahtaa kun auto pysähtyy. En kyllä silti ymmärrä miksi ei pitäisi yrittää ymmärtää. Varsinkaan kun nykyään laskukoneille ei ole niin suurta kysyntää kun on tietokoneet.

Vierailija
z
Esimerkiksi tiedämme Newtonin I lain: Jos vaikuttavien voimien summa on nolla, ei nopeus muutu. Tässä yhteydessä puhutaan, ikään kuin ne olisivat esimerkkiejä lain soveltamisesta, erilaisista hitausvoimien aiheuttamista ilmiöistä, esimerkiksi kun autossa seisova kaatuu eteenpäin auton jarruttaessa.



Jos seisojaan ei vaikuttaisi voimia, niin seisoja liukuisi seisomisasennossa päin tuulilasia. Koska näin ei kuitenkaan käy, niin seisojaan vaikuttaa voimia (painovoima, kitka) joista kitka aiheuttaa seisojalle momentin, joka pistää seisojan pyörähtämään ja lentämään nokilleen.

Ei minustakaan tuo bussiesimerkki ole paras mahdollinen N I:n esimerkki.

z
Tai vielä pahempaa: "Newtonin I laista seuraa, että raskaapaa kappaletta on vaikeampi saada liikeelle (tai pysäyttää) kuin kevyttä".



Minun mielestäni tuo seuraa Newtonin II laista l. dynamiikan peruslaista ΣF=ma

z
Vaikka kuinka mietin, en osaa normaalilogiikalla johtaa Newtonin I laista, että auton jarruttaessa matkustaja kaatuu eteenpäin. Pikemminkin kyse on kahdesta aivan eri asiasta (Newtonin I laista ja massan hitaudesta ja tarvitsen tilanteen selvittämiseen kitkan käsitettä ja Newtonin II lakia).

No ymmärräthän tuon. Ongelma taitaa olla se, että joku esitti sinulle huonon esimerkin N I:stä. Avaruuden asteroidi olisi parempi ΣF=0 tilanne ja vaikka tasaisella ratanopeudella kääntyvä auto ΣF≠0 tilanne.

Vierailija
Neutroni

Erittäin hyvä ohje, joka tuottaa ymmärryksen kaupanpäälliseksi. Ainoa tapa ymmärtää fysiikassa asioita on laskeminen. Kun laskuja vääntää tarpeeksi, jossain vaiheessa myös ymmärtää asian. Vaikeita laskuja voi joutua laskemaan paljonkin ennen ahaa-elämystä. Jos taas alkaa pohdiskelemaan "loogisesti" asioita vaivautumatta laskemaan, päätyy hyvin nopeasti tyhjää lässyttäväksi kotitarveteoreetikoksi.

Siinä tuli selitys Jukterille.

Vierailija

Lukiofysiikassa mielestäni on liian vähän tehtäviä joissa kartoitetaan energian kulkuratoja (miksi tälläistä kaaviota sanottiinkaan). Tätä pitäisi ensin tehdä todella kauan ja pitäisi myös panostaa paljon päättelytehtäviin
jotka ovat ratkaistavissa ilman laskemista(tyyliin kummalla on suurempi hyötysuhde tasa vai vaihtolämpöisellä), ja vasta tämän jälkeen mennä numerolaskuihin. Muissa aineissa opetuksen fysikaalisyytta pitäisi huomattavasti korostaa, esim terveystiedossa tulisi kekittyä paljon nykyistä enemmän syy-seuraus suhde ketjuihin ja esim biologiaa tulisi pyrkiä yhdistämään fysiikan opetukseen tiiviimmin.

Vierailija
Skitsorusina
Lukiofysiikassa mielestäni on liian vähän tehtäviä joissa kartoitetaan energian kulkuratoja (miksi tälläistä kaaviota sanottiinkaan). Tätä pitäisi ensin tehdä todella kauan ja pitäisi myös panostaa paljon päättelytehtäviin
jotka ovat ratkaistavissa ilman laskemista(tyyliin kummalla on suurempi hyötysuhde tasa vai vaihtolämpöisellä), ja vasta tämän jälkeen mennä numerolaskuihin. Muissa aineissa opetuksen fysikaalisyytta pitäisi huomattavasti korostaa, esim terveystiedossa tulisi kekittyä paljon nykyistä enemmän syy-seuraus suhde ketjuihin ja esim biologiaa tulisi pyrkiä yhdistämään fysiikan opetukseen tiiviimmin.

Huomaatko itsekään, että puhut seksistä. Ensin huomasin sen viimeisestä virkkeestäsi, mutta kyllä sitä on ensimmäisessäsikin.

Ensin avataan ketjut ja sitten kekitään. Noin energian kulkuradat kartoittuvat ja biologia yhdistyy tiiviisti fysiikan opetukseen ja fysiikan oppimiseen.

Toisessa aiheessa kylläkin olen sanonut, että minun on vaikea ymmärtää naisia.

Vierailija
Neutroni
z
Haluaisin sanoa kaikille, jotka pitävät fysiikkaa vaikeana: älä yritä ymmärtää (aika menee hukkaan), laske vaan. Näin saat parhaat arvosanat kaikilla tasoilla. Kokemusta on!

Erittäin hyvä ohje, joka tuottaa ymmärryksen kaupanpäälliseksi. Ainoa tapa ymmärtää fysiikassa asioita on laskeminen. Kun laskuja vääntää tarpeeksi, jossain vaiheessa myös ymmärtää asian. Vaikeita laskuja voi joutua laskemaan paljonkin ennen ahaa-elämystä. Jos taas alkaa pohdiskelemaan "loogisesti" asioita vaivautumatta laskemaan, päätyy hyvin nopeasti tyhjää lässyttäväksi kotitarveteoreetikoksi.

Jokos ne laskemiset ovat antaneet ymmärryksen esim. gravitaatioon.

Jos, niin mitenkäs se gravitaatio välittyy?

Savor

;):)

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005
Savor
Jokos ne laskemiset ovat antaneet ymmärryksen esim. gravitaatioon.

Jos, niin mitenkäs se gravitaatio välittyy?

a. Hyvinkin tarkasti. Onkos sinun ymmärryksesi gravitaatiosta tarjonnut sinulle keinoa laskemalla antaa ennusteita?

b. Parhaan tämänhetkisen tiedon mukaan massalliset kappaleet vuorovaikuttavat avaruuden kanssa ja siten gravitaatio välittyy avaruuden, tai tyhjön, välityksellä. Toinen vaihtoehto on että gravitaation voidaan katsoa välittyvän gravitonien välityksellä, mutta tämä vaihtoehto ei käsittääseni takaa yhtä tarkkoja tuloksia toistaiseksi.

Ylipäätään fysiikassa se varsinainen laskeminen on tärkeämpää kuin perusajatukset kaavojen takana. Esimerkiksi Newton huomasi että kappaleet noudattavat lakia F=m*dv/dt, mutta ei hänellä siihen mitään sen kummempaa selitystä ollut. Hän vain kuvasi tuon yhtälön sanallisesti. Tiedä sitten kumman keksi ensimmäisenä, sanallisen muodon vai tuon yhtälön. Luultavasti yhtälön, tehdessään kokeita tasaisella voimalla ja lukemalla kuvaajia. Hänhän oli paitsi erinomainen kokeellinen luonnontieteilijä, myös *taitava* matemaatikko ja tajusi varmasti heti että kun kuvaaja on suora, kulmakerroin on vakio. Siitäpä hän sitten kehittelikin integraalilaskennan Gaussin kanssa yhtäaikaa...

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Vierailija

Laskekaapa onko tilaa aina neljä kertaa enemmän kun on liikuttu kaksi kertaa kauemmaksi yhdestä pisteestä.

Tilaahan tulee lisää loogisesti ajateltuna sektorin laajentumisen takia ja tähänhän emme tarvitse laskutoimituksia.

Laiska ihminen voi myös arvata lonkalta, että tilaa todellakin tulee lisää neljä kertaa enemmän kun liikumme kaksi kertaa kauemmaksi yhdestä pisteestä.

Savor

;):)

Jos arvaukseni osuu oikeaan, voisitte alkaa ajattelemaan loogisesti siinä mielessä, että josko sittenkään ei ole olemassa sidosvoimia, eikä gravitaatiovoimaa, joita ette kuitenkaan osaa selittää loogisesti,

vaikka kuinka laskisitte niitä matemaattisia kaavojanne.

Savor

;):)

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Heitä nyt jo hiiteen tuo joka ketjun spammimisesi.

Ja mikä juttu tuo tilan nelinkertaistuminen etäisyyden kaksinkertaistuessa oikein on olevinaan? Ei pallosektorin tilavuus nelinkertaistu jos säde kaksinkertaistuu. Yleisesti samanmuotoisten mutta erikokoisten kappaleiden suhde on muotoa

(s1/s2)^2=A1/A2

(s1/s2)^3=V1/V2

eli tilavuuksien suhde on pituuksien suhteen kuutio, alojen suhde neliö.

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Vierailija

... joo, mutta Herra Tohtori ei tainnut ottaa huomioon sitä Savorin tosiseikkaa, että kaikki laajenee ja aukenee siinä sivussa. Eli nyt voidaan jättää jo pois simsalabim matematiikka ja kolmannet potenssit, kun yhteen- ja vähennyslaskulla on ratkaistu kaikki ongelmat jalkasilsasta ja Feynmanin teoriasta lähtien. Vai mitä tuumaatte? Takavasemmalle poistuu, ja hakee Kuipijjoon halvinta mahdollista liettualaista kuohu"viiniä".

Vierailija
Anthrax
Newtonin ensimmäinenhän sanoo, että voima F=B*dv/dt. Toinen kiinnittää tuon vakion B massaksi m.

Tarkasti ottaen Newtonin eka sanoo kappaleen pysyvän levossa tai tasaisessa liikkeessä, jos siihen vaikuttavien voimien summa on nolla.

Toinen Newtonin laki määrittelee voiman käsitteen liikemäärän muutosnopeutena ajassa:

F = dp/dt

Tästä sitten seuraa mm. vakiomassaiselle kappaleelle tuttu liikeyhtälö F=ma.

Uusimmat

Suosituimmat