Головна ⇒ 📌Фізика ⇒ МЕХАНІЧНИЙ РУХ. ТІЛО ВІДЛІКУ. ВІДНОСНІСТЬ РУХУ

МЕХАНІЧНИЙ РУХ. ТІЛО ВІДЛІКУ. ВІДНОСНІСТЬ РУХУ

Розділ 2 МЕХАНІЧНИЙ РУХ

Щодня на небосхилі

Сонце сходить,

Але ж правий упертий Галілей.

У природі повсякчасно відбуваються зміни. У цих змінах проявляється рух матерії, який ми сприймаємо у вигляді різних явищ. Найпростішою формою руху матерії є механічний рух, який ми постійно спостерігаємо: зміщується Сонце на небосхилі, тече вода в річці, гойдаються гілки дерев, б’ється серце. Ми звикли до поїздів, літаків, автомобілів, які перевозять пасажирів і вантажі, – це приклади механічного руху. Механічний

рух є важливою умовою нашого життя. Якщо людину на тривалий час позбавити можливості рухатися, то це призведе до серйозних захворювань *.

Усі зміни, що відбуваються в природі, підпорядковані певним законам. Знання закономірностей механічного руху має важливе значення для науки, техніки, а також для кожної людини. Галузь фізичної науки, яка займається вивченням механічних рухів, називається механіка. Основна задача механіки – визначати положення тіл у просторі в будь-який момент часу. Щоб знайти положення тіла, необхідно знати, як саме воно рухалося. Тут ви познайомитеся з основними формами механічного

руху та величинами, які характеризують їх властивості.

* Обмеження рухливості людини протягом тривалого часу лікарі називають гіподинамією. Фізкультура та спорт запобігають виникненню хвороб, пов’язаних із нею.

& 13. МЕХАНІЧНИЙ РУХ. ТІЛО ВІДЛІКУ. ВІДНОСНІСТЬ РУХУ

Механічний рух. Біля будинку стоїть автомобіль. Запрацював двигун, і автомобіль зрушив з місця. За кілька секунд він уже біля іншого будинку, ще кілька секунд і він зникає за поворотом. Їдучи в автобусі, ви бачите будинки, дерева, стовпи, які пропливають повз його вікна. Помічаючи, як в нічному небі одна із зірок зміщується щодо інших, говоримо: “Пролітає штучний супутник Землі”. Рухам різних тіл притаманна загальна властивість: рухомі тіла з часом змінюють своє положення відносно інших тіл.

Зміну положення тіла відносно інших тіл з часом називають механічним рухом.

Тіло відліку. Коли поїзд знаходиться на великій відстані, іноді важко відразу визначити: наближається він до нас чи стоїть на місці. Потрібно деякий час за ним спостерігати, щоб помітити зміну його положення. Інколи здається, що літак, який летить на великій висоті, ніби завис в безхмарному небі. Таке враження складається, коли в полі зору немає інших тіл, які б можна було вважати нерухомими. Щоб з’ясувати,

Рухається тіло чи перебуває в спокої, обов’язково потрібне інше тіло, яке можна вважати нерухомим.

Тіло, яке обирають за нерухоме й відносно якого визначають положення інших тіл, називають тілом відліку.

Найчастіше ми визначаємо положення тіл відносно Землі, приймаючи її за тіло відліку.

Відносність руху. Ви сіли в автобус. Двері зачинилися й автобус рушив. Ви рухаєтесь разом із ним, оскільки змінюєте своє положення відносно будинків, дерев, дороги. Але навколо є тіла, стосовно яких ви перебуваєте у спокої: сам автобус, його водій, пасажир, який сидить поруч.

Ви знаєте, що був час, коли центром Всесвіту вважали Землю. Видимий рух Сонця на небосхилі, зірок і планет свідчив на користь такої думки. Сьогодні усі знають, що видимий рух Сонця пояснюється обертанням Землі навколо своєї осі. Рухаючись навколо Сонця, Земля й усе, що є на ній, щосекунди пролітають у космічному просторі приблизно 30 км. За кожну секунду разом із Сонцем Земля зміщується в Космосі іще на 200 км.

Пасажирам, які дивляться у вікно вагона на потяг, що знаходиться на сусідній колії, здається ніби їх поїзд вже відходить від станції. Проте, подивившись у протилежне вікно, вони бачать: будівля вокзалу нерухома. Виявляється, то рушив сусідній потяг.

Вважати тіло рухомим чи таким, що перебуває в спокої, значною мірою залежить від нас самих, від того, які саме тіла ми обрали за нерухомі. Коли ми їдемо в автобусі, за нерухоме тіло відліку найчастіше обираємо самих себе або автобус. Як рухомі тіла ми сприймаємо дорогу, будинки, дерева, що пропливають повз його вікон.

Літаки, під час дозаправлення пальним, рухаються з великою швидкістю, проте один відносно одного вони перебувають у спокої (мал. 2.1). Космонавт, який вийшов у відкритий космос, і космічний корабель, пролітаючи над Землею, щосекунди долають близько 8 км. У той же час фал, який їх з’єднує, навіть не натягується (мал. 2.2). Космонавт, рухаючись у відкритому космосі, відносно космічного корабля перебуває в спокої.

Ми роками спостерігаємо однакове розташування зірок на небі. Стародавні греки дали власні назви найяскравішим зіркам: Альтаїр, Міцар, Вега, … Вони виділили на небосхилі групи зірок – сузір’я й назвали їх:Андромеда, Персей, Кассіопея та ін. Ще чумаки, відправляючись до Криму за сіллю, орієнтувалися у мандрах за сузір’ям, яке називали Великий Віз (Велика Ведмедиця). Минають сотні років, а обриси сузір’їв ніби не змінюються. Проте вчені знають, що зорі рухаються, до того ж із великими швидкостями. Розташування зірок у Великій Ведмедиці та інших сузір’ях тисячі років тому було іншим, і з часом воно відрізнятиметься від того, що ми бачимо сьогодні (мал. 2.3).

Мал. 2.3

Мал. 2.1

Мал. 2.2

ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ

1. Яке явище називають механічним рухом?

2. Наведіть приклади різних механічних рухів.

3. Яке тіло доцільно обрати за тіло відліку в таких випадках руху: учень іде в школу; легкоатлет стрибає в довжину; міжміський автобус рухається по трасі?

4. У чому полягає відносність механічного руху?

5. Пліт пливе по річці. Відносно чого він знаходиться в спокої, відносно чого рухається?

6. Чи можна стверджувати, що будинок школи є нерухомим?

7. Після стикування космічного корабля з орбітальною станцією космонавти зайняли свої робочі місця в приміщенні станції. Відносно чого космонавти знаходяться в русі? У спокої?