Ako riešiť

Na tejto stránke nájdeš zopár starých a osvedčených rád, ako úspešne napísať riešenie FX 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 :-)

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. Perfektné riešenia sa určitým spôsobom hrajú na vedecké články. My samozrejme nechceme, aby si sa pretrhol pri riešení FX, no medze ti klásť nebudeme :).

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.

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. V FX 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 FX 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 FX 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?

Príklady v FX sú väčšinou zmesou rôznych typov (pod)príkladov, ktoré možno najčastejšie zaradiť do nasledovných kategórií:

• Argumentačný
• Odhadovací
• Výpočtový
• Numerický

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. Aj keď na väčšinu numeriky ti postačí tabuľkový procesor, odporúčame používať programovacie jazyky ako Python (s knižnicami NumPy a SciPy) či C++. Ak si ešte s niečím podobným nestretol, dobrou radou môže skúsiť si pohľadať podobné príklady v archíve FKS a naučiť sa niečo zo vzorových riešení.

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

Výrazne Ti však odporúčame naučiť sa LaTeX, neubijeme ťa palicou ak riešenie nepríde v takomto formáte, no odporúčame ti to, keďže sa Ti to takmer isto zíde aj neskôr, napríklad počas štúdia na vysokej škole.

Ak už aj používaš, štandardné textové editory, tak vedz, že sú v nich 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.

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

1/2mv^2+mgh_1=mgh_2

Grafy

Ak vo svojom riešení využívaš grafy, 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.

Zlý graf. Chýbajú veličiny a jednotky na osiach, chybové úsečky, ...

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 najozaj profesionálnejšie, opäť Ti výrazne odporúčame open-source gnuplot .

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.

Šablóny na písanie riešení

Ak používaš TeX môžeš použiť tie od Fykosu.