Aktuality
- 2. 10. 2024:
Zahajujeme nový, XIX. ročník soutěže! Zveřejňujeme zadání úloh » 1. kola.
Kontakt
RNDr. Renata Holubová, CSc.
Katedra
experimentální fyziky
Přírodovědecká fakulta
Univerzity Palackého
17. listopadu 1192/12,
CZ-771 41 Olomouc
<renata.holubova@upol.cz>
Telefon: 585 634 165
Fermiho problémy – základní informace
Co jsou Fermiho problémy?
Úlohy pojmenované po italském fyzikovi Enrico Fermim, který byl známý pro svou neobvyklou schopnost jednoduchým a rychlým způsobem řádově odhadnout fyzikální veličiny.
Enrico Fermi
(29. 9. 1901 – 28. 11. 1954)Nobelovu cenu získal v roce 1938 za objev umělých radioaktivních prvků vyrobených neutronovým ozářením. Fermiho problémy (otázky) jsou blízké realitě všedního života a na první pohled se zdá, že jsou bez zadání dalších potřebných informací neřešitelné. Při řešení nejde o to hledané výsledky přesně vyčíslit, ale jen řádově správně odhadnout s pomocí jednoduchých fyzikálních vztahů, zkušeností z každodenního života a trochou zdravého rozumu. Výsledky se dají v mnoha případech snadno prověřit a většinou odhad překvapivě dobře souhlasí se skutečnou hodnotou. Podstatou řešení Fermiho problému je správně odhalit jádro daného problému a rozdělit jej na jednotlivé dílčí kroky. Ke správné hodnotě dospějeme kladením vhodných otázek. Zpravidla existuje více způsobů řešení daného problému, které jsou různě obtížné, např. některé údaje můžeme odhadnout srovnáním s tabulkovými hodnotami nebo je třeba určit experimentálně. Struktura kladených otázek, pomocí nichž nalezneme řešen, není předem dána.
Naše soutěž
V naší soutěží se neomezujeme jen na fyzikální tématiku, ale hledáme souvislosti s jinými předměty. Předkládáte řešení zadaných úloh, kritériem úspěšnosti je přesnost odhadu výsledné hodnoty, počet dílčích kroků (doplňujících otázek), originalita, využití mezipředmětových vztahů. Odděleně jsou hodnoceni jednotlivci a soutěžící kolektivy v kategoriích pro základní školy a střední školy.
Příklad úlohy a řešení
Zadání úlohy: Kolik ladičů pian žije v New Yorku?Řešení: Kladení doplňujících otázek
- Jaký je počet obyvatel New Yorku? 10 000 000
- Má každý z nich klavír? NE
- Může mít rodina klavír? ANO
- Kolik rodin připadá na 10 000 000 obyvatel? Asi 2 miliony
- Má každá z těchto rodin klavír ? Ne
- Kolik rodin vlastní klavír? Odhadem asi každá pátá tj. 400 000
- Jak často se ladí klavír? Někdo ladí každý měsíc, někdo vůbec ne. Odhadneme, že asi 1x do roka.
- Kolik klavírů je schopen naladit 1 člověk? Pokud pracuje tak, že naladí 4 klavíry denně a pracuje 200 dnů v roce, potom naladí asi 800 klavírů za 1 rok
- Kolik ladičů je potřeba? 400 000 / 800 = 500
Odhadem je potřeba pro město New York 500 ladičů klavírů.
Kritéria hodnocení
- Přesnost výsledného odhadu.
- Počet doplňujících kroků k vyřešení úlohy - doplňkové otázky a hledání odpovědí na ně.
- Originalita.
- Způsob prezentace výsledků řešení.