Івченко В.В.
[reterty@gmail.com]
Херсонська державна морська академія, Україна
 Download in PDF: http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/journals/2019-v1-19/2019_1-19-Ivchenko_FMO.pdf
ВИВЧЕННЯ ЕФЕКТІВ, ПОВ’ЯЗАНИХ З НЕОДНОРІДНІСТЮ ПОЛЯ,
ЯК ЕФЕКТИВНИЙ ЗАСІБ ПОГЛИБЛЕННЯ ЗНАНЬ СТУДЕНТІВ-ФІЗИКІВ
ПРО СИЛОВЕ ПОЛЕ
Формулювання проблеми. У шкільному курсі фізики кількісні розрахунки робляться переважно для однорідних силових полів (рух тіл в однорідному гравітаційному полі Землі; використання моделі однорідного електростатичного поля плоского конденсатора для розрахунку руху зарядів та його електричних характеристик тощо). Проте, варто пам’ятати, що однорідне силове поле, є моделлю граничного переходу і реальні силові поля є суттєво неоднорідними.
Матеріали і методи. Узагальнення та системний аналіз літературних першоджерел з даної тематики; технологія задачного підходу у процесі вивчення фізики; методи математичного аналізу, системний підхід.
Результати. Ефекти, пов’язані з неоднорідністю силового поля, є дуже різноманітними і проявляються як у макро-, так й у мікросвіті. Наближення однорідного поля, зазвичай, є граничним випадком неоднорідного поля. Воно застосовується для малих областей простору. Проте, навіть, у цьому випадку існують ефекти, які неможливо пояснити в межах моделі однорідного поля. Такі ефекти становлять не лише фундаментальний інтерес, але й мають важливий прикладний характер.
Висновки. Проведене у даній роботі дослідження дозволило виокремити низку фізичних проблем, що виникають завдяки саме неоднорідного характеру силового фізичного поля. Така система фізичних задач дозволяє всебічно висвітлити реальну структуру різного роду полів і може бути з успіхом впроваджена в навчальний процес у вивченні відповідних тем студентами-фізиками.
КЛЮЧОВІ СЛОВА: вишівський курс фізики, силове поле, неоднорідне поле, задачний підхід.
STUDY OF THE INHOMOGENEITY FIELD EFFECTS AS AN EFFECTIVE TOOL
FOR THE DEEPENING THE KNOWLEDGE OF PHYSICS STUDENTS ABOUT THE FORCE FIELD
Vladimir Ivchenko
Kherson State Maritime Academy, Ukraine
Formulation of the problem. In the school course of physics, quantitative calculations are made mainly for homogeneous force fields (motion of bodies in a homogeneous gravitational field of the Earth; using of the model of a homogeneous electrostatic field of a plane capacitor for calculating the charge motion and its electrical characteristics, etc.). Nevertheless, the problem of forming the concept of a force field as a model with distributed parameters, in particular, for students of physical specialties is not considered at all.
Materials and methods. Generalization and systematic analysis of literary primary sources on selected topics; the problem solving approach; the methods of mathematical analysis, system approach.
Results. The effects associated with the non-uniformity of the force field are very diverse and manifest both in macro and in the micro world. The approximation of a uniform field is usually a limiting case of a non-uniform field and is applicable to the relatively small areas of space. There are always effects that, even qualitatively, can not be explained within the model of a uniform field. Such effects are not only of fundamental interest but also of an important applied nature.
Conclusions. The physical problems analyzed in this paper allow to comprehensively highlight the spatially distributed character of real force fields and can be successfully introduced into the educational process when studying the corresponding topics by physics students.
Key words: university physics education, the force field, the non-uniform field, the problem solving.
Список використаних джерел
- Івченко В. В. Про різні типи класифікації наукових навчальних моделей у курсі фізики вищого закладу освіти. Фізико-математична освіта. 2018. 3(17) С. 40-45.
- Ивченко В. В. За пределами равномерного и равноускоренного движения: рывок. Физическое образование в Вузах. 2017. 23(3) С. 38-45.
- Кучерук І. М., Горбачук І. Т., Луцик П. П. Загальний курс фізики. Т. 1: Механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка. К.: Техніка, 1999. 536 с.
- Савченко О. Я. Задачи по физике: Учебное пособие. М.: «Наука», 1988. 416 с.
- Сивухин Д. В. Общий курс физики. Учеб. пособие: Для вузов. Т. 3 Электричество. М.: «Физматлит», 2005. 656 с.
|