Изучение и применение системы Mathcad в физике

Применение системы Mathcad дает возможность учителю наглядно и эффективно излагать многие вопросы курса физики, а учащемуся моделировать многие физические явления, понимание которых ранее было недоступно. Составлен ряд задач по физике для решения с использованием системы Mathcad. Материалом для задач послужили задания, предлагавшиеся учащимся физматклассов муниципальной гимназии № 5 г. Новосибирска.

Наиболее любознательные учащиеся сталкиваются при изучении физики с характерной трудностью – недостатком математических знаний. Огромное число интересных задач, физическое содержание которых понятно, не могут быть решены, поскольку требуют знания производной, интеграла или дифференциальных уравнений. Например: учащиеся еще в 9-м классе знакомятся со вторым законом Ньютона и законом всемирного тяготения, однако этого недостаточно для расчета движения планет и космических кораблей. Хотя программой для физико-математических классов и предусмотрено изучение основ матанализа, однако, в средней школе вряд ли возможно овладеть техникой вычисления интегралов и решения диффуравнений в той степени, которая необходима для решения физических задач. Да и при наличии соответствующих знаний нужно иметь ввиду, что подавляющее большинство интегралов не вычисляются через элементарные и специальные функции, а аналитическое решение известно лишь для некоторых классов дифференциальных уравнений. Повсеместное распространение компьютеров дает возможность решать многие задачи численными методами, в основе которых – замена интегрирования суммированием и производных конечными разностями. В такой постановке задачи становятся доступными учащемуся. Единственное, что требуется – машина, умеющая считать.

Пипич Петр Васильевич, учитель физики

Муниципальная гимназия № 5, г. Новосибирск