• Ako riešiť

Na tejto stránke nájdeš zopár starých a osvedčených rád, ako úspešne napísať riešenie FKS príkladu.

Dobré rady na začiatok

Na riešenie si nájdi čas

Áno, aj my vedúci sme kedysi občas písali riešenia na poslednú chvíľu, no častokrát sme potom doplatili na našu lenivosť. Vytvoriť si dostatok času sa oplatí hlavne preto, lebo budeš mať čas si v hlave usporiadať svoje myšlienky tak, aby z toho opravovateľ nebol jeleň.

Inak povedané, máš väčšiu pravdepodobnosť, že opravovatelia pochopia tvoje geniálne myšlienkové kroky a nezabudneš na dôležité detaily.

Píš čitateľne alebo použi počítač

Nič neprivedie opravovateľa do väčšej zúrivosti, ako snažiť sa rozlúštiť nečitateľné riešenie. Pokiaľ nevieš písať čitateľne, použi počítač.

No aj tu platí: zvoliť si rozumný typ a veľkosť písma (nie, Comic Sans nie je rozumný ...), nepoužívať nečitateľné kombinácie farieb a používať zdravý rozum :-)

Formálna úprava tvojho riešenia

Riešenie každého príkladu by malo na začiatku obsahovať hlavičku v tvare:

Meno a Priezvisko
Trieda, Škola
Číslo príkladu

Tak si môžeš byť istý, že tvoje riešenie sa určite nestratí.

Píš čitateľne, používaj odseky a pokojne využívaj prvky ako hrubé zvýraznenie textu, či kurzíva na zdôraznenie podstatných častí.

Pekne štylizované a upravené riešenie je znakom toho, že si si dal na ňom naozaj záležať. Navyše tak môžeš ľahšie vyniknúť medzi kopou neupravených a narýchlo spísaných riešení.

Riešenie nám odovzdávaj vo formáte pdf, môžeš si byť tak istý, že tvoje riešenie bude vyzerať všade rovnako, navyše sa oveľa lepšie opravuje. Do formátu pdf môžeš svoje riešenie uložiť aj v štandardných textových editoroch (Word, Writer).

Rovnice

V textových editoroch sú vstavané prostredia, ktoré ti umožňujú priamo písať rovnice, vo Worde je to napr. MS Equation. Ak sa ti aj nechce používať MS Equation a používaš Windows, tak existuje ešte jedna možnosť - Math Input Writer. Funguje tak, že doňho vzorec "nakreslíš" a on ti ho automaticky preloží do typografickej podoby, ktorú môžeš vložiť do svojho riešenia.

Určite nepíš rovnice ako text. Ak chceš byť veľký profík, tak môžeš používať TeX, no nie je to povinné, a odporúčame ti to, až keď už nevieš, ako ďalej by si mohol svoje riešenia zlepšiť.

Asi uznáš, že napr. $$ \frac{1}{2} mv^2 + mgh_1 = mgh_2$$ vyzerá lepšie ako

1/2mv^2+mgh_1=mgh_2

Fotografie

Ak vo svojom riešení máš fotografie, tak sa uisti, že majú dostatočný kontrast, jas a sú dostatočne ostré, teda na nich opravovateľ uvidí to, čo má. Ak fotografia obsahuje nejaké rušivé prvky, napríklad neporiadok na tvojom stole, pokojne ju orež. Mnohé úkony dokážeš urobiť aj v obyčajných obrázkových editoroch, na tie zložitejšie ti odporúčame open-source program GIMP.

Priklady fotiek
Neostrá fotka, fotka s nízkym kontrastom, preexponová fotka a obstojná fotka.

Pripájame porovnanie fotiek toho istého objektu na tom istom mieste fotených s inými nastaveniami času uzávierky, hĺbky ostrosti (ohnisková vzdialenosť) a ISO (citlivosť). Mnohé z týchto nastavení nájdeš aj na bežných fotoaparátoch t.j. aj tých najprístupnejších. Viac času stráveného z tvorbou fotky ti niekoľko násobne ušetrí čas s jej úpravou či snahou ju zachrániť.

Cas uzavierky
Krátky, optimálny, dlhý. Všimnite si, že od času uzávierky závisí množstvo svetla, ktoré dopadne na senzor.
Hlbka ostrosti
Hĺbka ostrosti nám pomáha upriamiť pozornosť na želaný objekt.
ISO
Citlivosť umožňuje zmeniť čas uzávierky resp. clonu na požadovaný pri zachovaní expozície, no bude nás to stáť viac šumu.

Grafy

Ak robíš experimentálku a chceš mať pekné grafy vo svojom riešení, uisti sa, či osi na grafe majú správne popisy a jednotky. Pokojne posuň počiatok grafu tak, aby si zvýraznil tie naozaj dôležité údaje. Aj tu platí zásada použiť zdravý rozum a zamyslieť sa, ako naformátovať graf tak, aby som čo najlepšie ukázal kamarátovi, čo z mojich dát vyplýva.

Zly graf
Zlý graf. Chýbajú veličiny a jednotky na osiach, chybové úsečky, ...
Lepsi graf
O niečo lepší graf. Pribudli popisky osí, chybové úsečky, taktiež sa zmenil rozsah zobrazovaných dát na x-ovej osi, čo pomohlo sústrediť sa na to podstatné. Body sú dostatočne veľké a výrazné. Čo by sa ešte dalo vylepšiť?

Ak chceš aby tvoje grafy vyzerali ešte profesionálnejšie odporúčame ti open-source program gnuplot alebo v Pythone knižnicu matplotlib.

Zdrojový kód

Ak sa v tvojom riešení nebodaj vyskytuje zdrojový kód nejakého programu, ktorý si použil na vyriešenie numerickej úlohy, snaž sa ho naformátovať čo najkompaktnejšie. Pokojne zvoľ menšiu veľkosť písma a odstráň riadkovanie.

Ako písať riešenie?

Pri písaní riešenia sa snaž rozmýšľať spôsobom "ako by som to vysvetlil inteligentnému kamarátovi, ktorý však o tom (skoro) nič nevie".

Nie je dobrým nápadom sa bezhlavo pustiť do písania riešenia, a už vôbec nie ak ho ešte nepoznáš. Skoro isto tak stratíš nejaké body kvôli tomu, že zabudneš na nejaký dôležitý detail alebo príklad vypočítaš zle. Pri písaní riešenia je dôležité príklad najprv skúsiť vypočítať, kľudne na nejaký zdrap papiera. Potom sa zamysli, či si niekde neurobil chybu a následne porozmýšľaj, čo všetko chceš opravovateľom napísať. Nie je zlé tvoje riešenie vysvetliť poriadne, no píš k veci, stručne a výstižne.

Ak si istý, že je tvoj postup správny, tak sa môžeš pustiť do spisovania riešenia.

Na začiatku je dobré uviesť dôležité predpoklady, aj tie, ktoré nie sú v zadaní, a pokúsiť sa ich zdôvodniť. Toto je totiž najdôležitejšia schopnosť fyzika - vedieť vytvoriť zjednodušený model, ktorý je dostatočne ľahko uchopiteľný, no zároveň dokáže popísať kľúčové vlastnosti nejakého fyzikálneho javu. (Nikdy totiž realitu nevieme popísať dokonale. Ak niekto tvrdí, že sa mu práve podarilo vytvoriť dokonalý popis sveta, tak je buď hlúpy alebo je to klamár...). Dobrý fyzik teda potrebuje napr. získať cit pre zanedbávanie, teda vedieť, čo a kedy môže zanedbať. Príkladom úloh, pri ktorých sa so zanedbávaním určite vo FKS stretneš, sú odhadovacie úlohy.

Nasledovať by mali logicky správne kroky, ktoré sú komentované a zdôvodňované použitím predpokladov a zjednodušení. Tie musíme urobiť, pretože inak by sme príklad nevypočítali alebo vypočítali iba veľmi zložito.

Ak sa v tvojom riešení vyskytujú rovnice, tak si premysli, ktoré rovnice nám do riešenia dáš a ktoré nie. Vo FKS totiž veríme, že si naozaj šikovný a to, že vieš napr. násobiť rovnicu konštantou zľava nám dokazovať nemusíš tak ako v škole. Bohate nám stačí, ak napíšeš, z akých rovníc vychádzaš, ako rovnicami popíšeš fyzikálnu situáciu, a čo je dôležité, oboznámiš nás s tvojím označením veličín (netreba to však preháňať, štandardné veci nám vysvetľovať nemusíš).

Nemusíš nám vysvetľovať každú matematickú úpravu, stačia len tie podstatné. Dobrým nápadom môže byť očíslovanie rovníc. Opis krokov v riešení potom môže vyzerať napríklad takto: "...využitím zákona zachovania energie vieme dosadením rovnice (2) a (3) do rovnice (4) nasledujúci vzťah..., z ktorého vidno, že..."

Čo vo FKS naozaj oceňujeme, je schopnosť vidieť v čiastkových krokoch a vzťahoch nadhľad nad celým problémom. Ten sa prejavuje krátkymi komentármi, ktoré vystihujú kľúčové vlastnosti rovníc v kontexte úlohy. Napríklad, ak si všimneš, že výsledok nezávisí od nejakých parametrov, a potom nám povieš, že to tak vlastne aj má byť, tak je to úžasné, lebo vieme, že máš fyzikálnu intuíciu. Iným príkladom môže byť predpokladanie, aké vlastnosti musí mať výsledný vzťah, no aj tu platí, že treba mať preto cit a naučiť sa písať len tie naozaj zaujímavé a dôležité veci.

Nakoniec nezabudni uviesť zdroje, ak si nejaké pri svojom riešení používal, pri odhadovacích úlohách je to povinnosť. Nezaškodí si svoje riešenie na záver aj prečítať a poopraviť si prípadné chyby, ktoré nájdeš.

Ak sa ti chce, opravovatelia sa radi potešia tvojej umeleckej kreativite, no body naviac za to však nedostaneš :).

Na záver už len toľko, že naučiť sa písať dobré riešenie chce cit, ktorý nezískaš nijak inak ako samotným riešením. Preto nebuď sklamaný, ak prvých pár riešení nedostane toľko bodov, koľko si si predstavoval. Aj keď budeš mať z prvých riešení za niektoré príklady nie ako pár bodov, tak o pár rokov môžeš vyhrať celé FKS :) (osobná skúsenosť jedného z vedúcich :)).

Na druhej strane, riešenie FKS je výborným ihriskom na to, aby si si rozvinul svoje vysvetľovacie schopnosti. Čo je zručnosť, ktorú určite budeš bohato využívať po zvyšok svojho života.

Ako na rôzne typy príkladov?

Vo FKS sa vyskytujú rôzne typy príkladov, ktoré možno najčastejšie zaradiť do nasledovných kategórií:

  • Argumentačný
  • Odhadovací
  • Výpočtový
  • Numerický
  • Experimentálny

Cieľom argumentačných príkladov je nájsť riešenie nejakého paradoxu alebo vysvetliť podstatu nejakého fyzikálneho javu. Úspešné riešenie teda musí vysvetliť podstatu tohto javu, resp. ukázať, v čom spočíva "paradox", aké je jeho riešenie a prečo paradoxom napokon nie je. Dôležité je sústrediť sa na logicky správnu a stručnú argumentáciu, čo si vyžaduje fyzikálny nadhľad. Ak si s príkladom nevieš poradiť, neboj sa si aj čo-to pozrieť v správnej literatúre, určite nám o tom ale v takom prípade napíš.

Odhadovacie úlohy ťa nútia vybudovať si cit pre aproximácie a tvorbu zjednodušených model. To si vyžaduje čas zamyslieť sa nad tým, ako čo najjednoduchšie popísať rôzne javy, no netreba zabúdať ani na kontrolu, či zjednodušené modely majú požadované vlastnosti. Ak používaš nejaké zdroje, napríklad na zistenie hodnôt rôznych veličín, tak ich nezabudni správne odcitovať. Ak to nebude podľa STN, tak ti uši neodtrhneme, no malo by sa to aspoň podobať na niečo takéto:

Meno autora. Nazov clanku. Nazov publikacie, URL adresa zdroja

Vo výpočtových úlohách je dôležité dať si pozor na aplikáciu správnych princípov a sústrediť sa na zdatnosť a elegantnosť matematických úprav. Tie nám neposielaj všetky, ale len tie, ktoré sú z "fyzikálneho" hľadiska dôležité.

Numerické príklady si vyžadujú schopnosť vyriešiť či niečo namodelovať na počítači. Na väčšinu úloh ti bohato postačí tabuľkový procesor. Ak si ešte s niečím podobným nestretol, dobrou radou môže skúsiť si pohľadať podobné príklady v archíve a naučiť sa niečo zo vzorových riešení.

Napokon sú tu experimentálne úlohy, ktoré si zaslúžia samostatnú časť.

Experimentálka

Súčasťou riešenia experimentálky by mala byť fotodokumentácia Tvojich pomôcok a aparatúry, tak aby nikto nemohol spochybniť, že si experimentálku neurobil(a). Ďalej by mala obsahovať zoznam všetkých pomôcok a postup, podľa ktorého si postupoval(a) pri získavaní a spracovaní dát.

Taktiež nesmieš zabudnúť na diskusiu o možných zdrojoch chýb a nemal(a) by si zabudnúť tieto chyby aj kvantitatívne odhadnúť, nemala by taktiež chýbať diskusia o nameraných výsledkoch.

Tvoje riešenie experiementálnej úlohy, by teda malo odpovedať na nasledujúce základné otázky:

  • Čo si zistil(a), nameral(a) a s akou presnosťou?
  • Ako si sa k tejto presnosti dopracoval(a)?
  • Aké pomôcky boli použíté na vykonanie experimentu?
  • Dokáže niekto iný na základe Tvojho postupu zopakovať experiment?
  • Dokážu Tvoje výsledky presvedčiť ostatných?

Ak potrebuješ z fotiek získať nejaké dáta, použiť môžeš open-source program ImageJ, na analýzu a spracovanie videí môžeš použiť open-source Tracker a VirtualDub.

Základy spracovania dát a štatistiky sa môžeš naučiť v študijnom texte českej Fyzikálnej olympiády B. Vybíral: Zpracování dat fyzikálních měření , zíde sa ti to aj pri riešení Fyzikálnej olympiády, napr. na celoštátnom kole.

Dobré rady, ako výborne spracovať experimentálne úlohy, možno nájsť aj na stránkach českého FYKOSU.

Ukážkové riešenia

Nakoniec pripájame niekoľko (už opravených) riešení našich riešiteľov, pri ktorých si riešitelia dali naozaj záležať. Nie všetky riešenia spĺňajú dokonale všetky požiadavky na formu, no ich obsah stojí za to. Odporúčame si pozrieť, ak nevieš ako má vyzerať určitého typu úlohy.

Šablóny na písanie riešení

Ak používaš TeX, môžeš použiť tie od Fykosu. Čoskoro ti prinesieme vlastné šablóny pre TeX.

Čas poslednej úpravy: 10. október 2022 13:58