Типични грешки по физика

Пропуснато преобразуване на мерните единици (км/ч, g, cm)

Повечето формули във физиката работят само ако всички величини са в SI: метри, секунди, килограми.

Напречни и надлъжни механични вълни — посока на трептене

Учениците не разграничават дали частиците трептят перпендикулярно или успоредно на посоката на разпространение на вълната.

Закон за запазване на енергията — забравени загуби от триене

Учениците изравняват началната и крайната механична енергия точно, без да отчетат енергия, изгубена за триене/съпротивление.

Ъгъл на падане и ъгъл на отражение — измерват се от нормалата, не от повърхността

Учениците измерват ъглите спрямо самата повърхност на огледалото, вместо спрямо перпендикуляра (нормалата) към нея.

Формули за електрическа мощност — три различни варианта

P = UI, P = I²R, P = U²/R са еквивалентни, но учениците не знаят коя да изберат според дадените величини.

Втори срещу трети закон на Нютон — сили върху едно или две тела

Учениците бъркат кога прилагаме F=ma (за едно тяло) и кога говорим за сили на действие-противодействие (две тела).

Серийно срещу паралелно свързване — как се сумира съпротивлението

Формулата за общо съпротивление при серийно свързани резистори е различна от тази при паралелно свързване, а учениците често прилагат грешната формула за грешния тип свързване.

Скорост срещу ускорение — различни величини, различни знаци

Учениците смесват скорост (колко бързо се движи тялото, m/s) с ускорение (колко бързо СЕ ПРОМЕНЯ скоростта, m/s²). Тяло може да има голяма скорост и нулево ускорение (равномерно движение) или малка скорост и голямо ускорение (тъкмо потеглящ автомобил).

Маса срещу тегло — не са синоними, различни мерни единици

В битовата реч „маса“ и „тегло“ се използват като синоними („тежа 60 кг“), но физически те са различни величини. Масата (в килограми) е количеството вещество и не се променя. Теглото (в нютони) е силата, с която тялото притиска опората, и зависи от гравитационното ускорение на мястото.

Хидростатично налягане — зависи от дълбочина, не от форма на съда

Учениците мислят, че по-широк съд със същото ниво на течност създава по-голямо налягане в дъното.

Свободно падане — ускорението не зависи от масата на тялото

Учениците мислят, че по-тежко тяло пада по-бързо от по-леко (без съпротивление на въздуха).

Кинетична и потенциална енергия — коя формула кога

Двете формули (½mv² и mgh) се разменят при задачи с падащо или движещо се тяло.

Закон на Ом — коя величина в кой знаменател

Формулата I = U/R се записва наопаки под стрес на изпита, особено при пресмятане на съпротивление или напрежение.

Посока на силата на триене — винаги обратна на движението

Учениците рисуват силата на триене в посоката на движението или произволно, вместо винаги обратно на относителното движение/тенденция за движение.

Амперметър последователно, волтметър успоредно

Грешното свързване на измервателните уреди е класическа грешка в задачи с електрически схеми.

Оптична сила: фокусното разстояние в метри

Оптичната сила на леща D = 1/f се изразява в диоптри, само ако f е в метри. Много грешни отговори идват от заместване в сантиметри.

Работата на сила, перпендикулярна на преместването, е нула

Във физиката „работа“ не означава „усилие“. Ако силата е перпендикулярна на преместването, механичната ѝ работа е нула, колкото и уморително да е.

Делене и синтез на ядра — кое се случва в АЕЦ и кое в Слънцето

И двата процеса освобождават енергия, но протичат с различни ядра и в различни условия — учениците ги разменят.

Период на полуразпад: след два периода остава една четвърт

Грешката е да се мисли, че след два периода на полуразпад веществото е изчезнало изцяло („половин + половин = цяло“).

Изотермен и адиабатен процес — къде е нула

При първия принцип на термодинамиката Q = ΔU + A учениците бъркат кое е равно на нула при изотермен и при адиабатен процес.

Как топлината на Слънцето стига до Земята

Трите начина за топлопредаване — топлопроводност, конвекция и излъчване — се бъркат, особено когато става дума за пренос през вакуум.

По време на топене температурата не се покачва

Учениците очакват, че щом подаваме топлина, температурата винаги расте. При фазов преход (топене, кипене) температурата остава постоянна, докато целият материал премине в новото състояние.

Архимедовата сила зависи от течността, не от тялото

Честа грешка е да се смята, че по-тежкото тяло изпитва по-голяма изтласкваща сила. Архимедовата сила зависи от плътността на течността (газа) и от обема на потопената част.

Периодът на махалото не зависи от масата на тежестта

При математическото махало учениците очакват по-тежкото тяло да се люлее по-бавно (или по-бързо). Всъщност периодът зависи само от дължината на нишката и от земното ускорение.

Механичната енергия се запазва само при липса на триене и съпротивление

Учениците често прилагат Eк,начало + Eп,начало = Eк,край + Eп,край за ВСЯКА задача с движение — забравяйки, че този закон важи само когато единствените действащи сили са КОНСЕРВАТИВНИ (напр. гравитация, идеална пружина), без триене или съпротивление на въздуха.

Изминат път срещу преместване — не са едно и също

Изминатият път (означаван обикновено с s или l) и преместването (векторна величина, разстояние по права линия от старта до финала) съвпадат само при праволинейно движение в една посока — при всяко друго движение те се различават.

Сила на Лоренц — магнитно поле не действа на заряд, движещ се успоредно на полето

Формулата за силата на Лоренц F = qvB·sinθ съдържа синус от ъгъла между скоростта и магнитното поле — учениците често го пропускат и смятат, че магнитно поле винаги „бута“ всеки движещ се заряд.

Фотоефект — енергията на фотоелектроните зависи от честотата, не от интензитета

Интуицията подсказва, че по-ярка (по-интензивна) светлина би трябвало да „удря по-силно“ и да изважда по-енергични електрони от метала. Експериментът на фотоефекта (обяснен от Айнщайн чрез фотони) показва точно обратното.

Импулс срещу кинетична енергия при сблъсък — кое точно се запазва

При сблъсъци учениците често прилагат закона за запазване на кинетичната енергия навсякъде — но той важи само при ЕЛАСТИЧНИ сблъсъци. Законът за запазване на импулса важи ВИНАГИ (в изолирана система), независимо от вида на сблъсъка.

Кинетичната енергия расте с квадрата на скоростта, не линейно

Формулата Eк = ½mv² съдържа v на квадрат — учениците често пропускат това и смятат, че кинетичната енергия расте право пропорционално на скоростта, както импулсът (p = mv).

Електрично поле вътре в проводник в електростатично равновесие е нула

Учениците често смятат, че щом даден проводник е зареден, електричното поле съществува навсякъде — включително вътре в самия метал. Всъщност в електростатично равновесие полето вътре в проводник е точно нула.

Електромагнитна индукция — трябва промяна на потока, не просто наличие на поле

Учениците често смятат, че колкото по-силно е магнитното поле през намотка, толкова повече ток ще се индуцира — дори когато полето е НЕПРОМЕНЛИВО във времето. Законът на Фарадей казва друго.

Движение без сила — първи закон на Нютон и инерцията

Много ученици смятат интуитивно (по Аристотел), че за да се движи едно тяло, върху него трябва постоянно да действа сила — иначе то би спряло „от само себе си“. Първият закон на Нютон казва точно обратното.

g срещу G — земно ускорение и универсална гравитационна константа

Малкото g (≈9,8 m/s²) и голямото G (6,674×10⁻¹¹ N·m²/kg²) звучат близко и участват в едни и същи формули, но означават коренно различни неща — учениците редовно ги разменят при решаване на задачи.

Масово число (A) срещу пореден номер (Z) на ядрото

При записа на ядрото във вида ᴬZX учениците често объркват кое число какво показва: A (масово число) е горе, Z (пореден/атомен номер) е долу — и те НЕ означават едно и също нещо.

Светлинна година — мерна единица за разстояние, не за време

Името „светлинна година“ подвежда — учениците чуват „година“ и решават, че мерната единица е за време. Всъщност светлинната година измерва изминато РАЗСТОЯНИЕ — пътя, който светлината (при скорост c ≈ 300 000 km/s) изминава за една година.