--> Îñíîâíîå óòâåðæäåíèå ìåõàíèêè. Ôèçèêà 10 êëàññ. Ìÿêèøåâ
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Ôèçèêà 10 êëàññ. Ìÿêèøåâ

Ãëàâà 2. Çàêîíû ìåõàíèêè Íüþòîíà

 


§ 18. Îñíîâíîå óòâåðæäåíèå ìåõàíèêè

Çàêîíàì ìåõàíèêè ïîä÷èíÿþòñÿ äâèæåíèÿ âñåõ îêðóæàþùèõ íàñ òåë. Äëÿ òîãî ÷òîáû îòêðûòü ýòè çàêîíû, Íüþòîíó íå ïîòðåáîâàëèñü êàêèå-ëèáî ñëîæíûå ïðèáîðû. Äîñòàòî÷íûìè îêàçàëèñü ïðîñòûå îïûòû. Ãëàâíàÿ çàäà÷à ñîñòîÿëà â òîì, ÷òîáû â îãðîìíîì ðàçíîîáðàçèè äâèæåíèé òåë óâèäåòü òî ñóùåñòâåííîå, ÷òî îïðåäåëÿåò õàðàêòåð äâèæåíèÿ êàæäîãî òåëà.

×òî ÿâëÿåòñÿ ïðè÷èíîé ïîÿâëåíèÿ óñêîðåíèÿ ïðè äâèæåíèè òåëà?

Ïðè êàêîì óñëîâèè òåëî íàõîäèòñÿ â ñîñòîÿíèè ïîêîÿ èëè ðàâíîìåðíîãî ïðÿìîëèíåéíîãî äâèæåíèÿ?

Âûáîð ñèñòåìû îòñ÷¸òà. Ìû óæå çíàåì, ÷òî ëþáîå äâèæåíèå ñëåäóåò ðàññìàòðèâàòü ïî îòíîøåíèþ ê îïðåäåë¸ííîé ñèñòåìå îòñ÷¸òà.

 êèíåìàòèêå, ò. å. ïðè îïèñàíèè äâèæåíèÿ áåç ðàññìîòðåíèÿ ïðè÷èí, åãî âûçûâàþùèõ, âñå ñèñòåìû îòñ÷¸òà ðàâíîïðàâíû. Âûáîð îïðåäåë¸ííîé ñèñòåìû îòñ÷¸òà äëÿ ðåøåíèÿ òîé èëè èíîé çàäà÷è äèêòóåòñÿ ñîîáðàæåíèÿìè öåëåñîîáðàçíîñòè è óäîáñòâà. Òàê, ïðè ñòûêîâêå êîñìè÷åñêèõ êîðàáëåé óäîáíî ðàññìàòðèâàòü äâèæåíèå îäíîãî èç íèõ îòíîñèòåëüíî äðóãîãî, à íå îòíîñèòåëüíî Çåìëè.

Îáñóäèòå, êàêîå òåëî îòñ÷¸òà åëåäóåò âûáðàòü ïðè îïðåäåëåíèè: 1) âðåìåíè óäàëåíèÿ ðàêåòû îò ñòàðòîâîé ïëîùàäêè; 2) ðàññòîÿíèÿ, íà êîòîðîå çà âðåìÿ t (ñ) óäàëÿåòñÿ âîçäóøíûé øàðèê îò âûïóñòèâøåãî åãî èç ðóê ðåá¸íêà; 3) âðåìåíè ïåðåõîäà ïàññàæèðà èç îäíîãî âàãîíà â äðóãîé.

Âàæíî
 ðàçäåëå ìåõàíèêè — äèíàìèêå — ðàññìàòðèâàþòñÿ âçàèìîäåéñòâèÿ òåë, ÿâëÿþùèåñÿ ïðè÷èíîé èçìåíåíèÿ äâèæåíèÿ ýòèõ òåë, ò. å. èçìåíåíèÿ èõ ñêîðîñòåé.

Âîïðîñ î âûáîðå ñèñòåìû îòñ÷¸òà â äèíàìèêå íå ÿâëÿåòñÿ ïðîñòûì. Âûáåðåì âíà÷àëå ñèñòåìó îòñ÷¸òà, ñâÿçàííóþ ñ çåìíûì øàðîì. Äâèæåíèå òåë âáëèçè ïîâåðõíîñòè Çåìëè áóäåì ðàññìàòðèâàòü îòíîñèòåëüíî ñàìîé çåìëè.

×òî âûçûâàåò óñêîðåíèå òåë? Åñëè òåëî, ëåæàùåå íà ïîëó èëè íà ñòîëå, íà÷èíàåò äâèãàòüñÿ, òî âñåãäà ïî ñîñåäñòâó ìîæíî îáíàðóæèòü ïðåäìåò, êîòîðûé òîëêàåò ýòî òåëî, òÿíåò èëè äåéñòâóåò íà íåãî íà ðàññòîÿíèè (íàïðèìåð, ìàãíèò íà æåëåçíûé øàð). Ïîäíÿòûé íàä çåìë¸é êàìåíü íå îñòà¸òñÿ âèñåòü â âîçäóõå, à ïàäàåò. Î÷åâèäíî, ÷òî èìåííî äåéñòâèå Çåìëè ïðèâîäèò ê ýòîìó.

Ïîíàáëþäàéòå, ÷òî âûçûâàåò èç- ìåíåíèå ñêîðîñòè øàéáû ïðè èãðå â õîêêåé. Ñ êàêèìè òåëàìè ïðè ýòîì øàéáà âçàèìîäåéñòâóåò?

Âàæíî
Èçìåíåíèå ñêîðîñòè òåëà (à çíà÷èò, óñêîðåíèå) âñåãäà âûçûâàåòñÿ âîçäåéñòâèåì íà íåãî êàêèõ-ëèáî äðóãèõ òåë.

Îáñóäèòå ïðèíöèï ïðè÷èííîñòè è ïðåäïîëîæèòå, â ÷¸ì ïðè÷èíà èçìåíåíèÿ, íàïðèìåð, òðàåêòîðèè ïîë¸òà ìÿ÷à, óäàðèâøåãîñÿ î ñòåíêó; òåìïåðàòóðû ïðîâîäíèêà, ïî êîòîðîìó èä¸ò òîê.

Ýòà ôðàçà ñîäåðæèò ãëàâíîå óòâåðæäåíèå ìåõàíèêè Íüþòîíà è âûðàæàåò ïðèíöèï ïðè÷èííîñòè â ìåõàíèêå. Ïðèíöèï ïðè÷èííîñòè èñêëþ÷àåò âëèÿíèå äàííîãî ñîáûòèÿ íà ïðîøåäøåå ñîáûòèå. Äàííîå ñîáûòèå ìîæåò âëèÿòü òîëüêî íà ïîñëåäóþùèå ñîáûòèÿ. Ýòîò ïðèíöèï ïîçâîëÿåò îïèñàòü ðåàêöèþ òåëà èëè ñèñòåìû òåë íà âíåøíèå âîçäåéñòâèÿ.

Ôóòáîëèñò óäàðèë ïî ìÿ÷ó. Óäàðèë — çíà÷èò, åãî íîãà îêàçàëà îïðåäåë¸ííîå äåéñòâèå íà ìÿ÷, è ñêîðîñòü ìÿ÷à óâåëè÷èëàñü. À âîò êàêîå äåéñòâèå ïîçâîëÿåò ôóòáîëèñòó áûñòðî óñòðåìèòüñÿ ê âîðîòàì ïðîòèâíèêà? Îäíîãî æåëàíèÿ çäåñü ìàëî. Áóäü âìåñòî ôóòáîëüíîãî ïîëÿ èäåàëüíî ãëàäêèé ë¸ä, à íà íîãàõ ôóòáîëèñòà âìåñòî áóòñ ñ øèïàìè òàïî÷êè ñ ãëàäêîé ïîäîøâîé, ýòî åìó íå óäàëîñü áû. Äëÿ òîãî ÷òîáû áåæàòü ñ óñêîðåíèåì, íóæíî óïèðàòüñÿ íîãàìè â çåìëþ. Åñëè íîãè áóäóò ñêîëüçèòü, âû íèêóäà íå óáåæèòå. Çíà÷èò, òîëüêî òðåíèå î çåìëþ, äåéñòâèå ñî ñòîðîíû çåìëè íà íîãè ôóòáîëèñòà ïîçâîëÿåò åìó, äà è âñåì íàì, ïðè áåãå è õîäüáå èçìåíÿòü ñâîþ ñêîðîñòü. Òî÷íî òàê æå, ÷òîáû îñòàíîâèòüñÿ ñ ðàçáåãó, íàäî óïèðàòüñÿ íîãàìè â çåìëþ.

Çàïîìíè
ßâëåíèå, ïðè êîòîðîì òåëî ñîõðàíÿåò ñêîðîñòü, êîãäà íà íåãî íå äåéñòâóþò äðóãèå òåëà, íàçûâàåòñÿ ÿâëåíèåì èíåðöèè.

Ýòî ÿâëåíèå íå ÿâëÿåòñÿ ñàìî ñîáîé ðàçóìåþùèìñÿ. Ïîíàäîáèëñÿ ãåíèé Ãàëèëåÿ è Íüþòîíà, ÷òîáû åãî îñîçíàòü. Íüþòîíó âñëåä çà Ãàëèëååì óäàëîñü îêîí÷àòåëüíî ðàçâåÿòü îäíî èç ãëóáî÷àéøèõ çàáëóæäåíèé ÷åëîâå÷åñòâà î çàêîíàõ äâèæåíèÿ òåë.

Âàæíî
Åñëè äåéñòâèé ñî ñòîðîíû äðóãèõ òåë íà äàííîå òåëî íåò, òî ñîãëàñíî îñíîâíîìó óòâåðæäåíèþ ìåõàíèêè óñêîðåíèå òåëà ðàâíî íóëþ, ò. å. òåëî áóäåò ïîêîèòüñÿ èëè äâèãàòüñÿ ñ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòüþ.

Ïðèâåäèòå ïðèìåðû äâèæåíèÿ ïî èíåðöèè.

Ïî óòâåðæäåíèþ Àðèñòîòåëÿ, ðàçëè÷èÿ â äâèæåíèè äâóõ òåë îáóñëîâëåíû ðàçëè÷èÿìè òåõ ìåñò, â êîòîðûõ ýòè òåëà íàõîäÿòñÿ. Àðèñòîòåëü âûäâèãàåò êàê íåïðåëîæíóþ àêñèîìó ñëåäóþùåå óòâåðæäåíèå: åñëè òåëî íàõîäèòñÿ â ìåñòå, ñâîéñòâåííîì åìó ïî ïðèðîäå, òî îíî áóäåò íåïîäâèæíî; íî åñëè îíî íàõîäèòñÿ â ìåñòå, íåñâîéñòâåííîì åãî ïðèðîäå, òî îíî áóäåò äâèãàòüñÿ èç ìåñòà, ãäå îíî îêàçàëîñü, ê ìåñòó, óêàçàííîìó åìó åãî ïðèðîäîé.

Íà÷èíàÿ ñ âåëèêîãî äðåâíåãðå÷åñêîãî ôèëîñîôà Àðèñòîòåëÿ, íà ïðîòÿæåíèè ïî÷òè äâàäöàòè âåêîâ âñå áûëè óáåæäåíû, ÷òî äâèæåíèå òåëà ñ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòüþ íóæäàåòñÿ äëÿ ñâîåãî ïîääåðæàíèÿ â äåéñòâèÿõ, ïðîèçâîäèìûõ íà òåëî èçâíå, ò. å. â íåêîòîðîé àêòèâíîé ïðè÷èíå. Ñ÷èòàëè, ÷òî áåç òàêîé ïîääåðæêè òåëî îáÿçàòåëüíî îñòàíîâèòñÿ.

Ýòî, êàçàëîñü, íàõîäèò ïîäòâåðæäåíèå â íàøåì ïîâñåäíåâíîì îïûòå. Íàïðèìåð, àâòîìîáèëü ñ âûêëþ÷åííûì äâèãàòåëåì îñòàíàâëèâàåòñÿ è íà ñîâåðøåííî ãîðèçîíòàëüíîé äîðîãå. Äëÿ ïîääåðæàíèÿ åãî ïîñòîÿííîé ñêîðîñòè íåîáõîäèìî, ÷òîáû äâèãàòåëü áûë âêëþ÷¸í.

Ìîæåò îêàçàòüñÿ è òàê, ÷òî òåëî ïîêîèòñÿ èëè äâèæåòñÿ ðàâíîìåðíî è ïðÿìîëèíåéíî, ò. å. áåç óñêîðåíèÿ ( = 0), õîòÿ íà íåãî è äåéñòâóþò äðóãèå òåëà. Íà ñòîëå ëåæèò êíèãà, å¸ óñêîðåíèå ðàâíî íóëþ, õîòÿ äåéñòâèå ñî ñòîðîíû äðóãèõ òåë íàëèöî. Íà êíèãó äåéñòâóþò Çåìëÿ, ïðèòÿãèâàþùàÿ å¸, è ñòîë, êîòîðûé íå äà¸ò åé óïàñòü.  ýòîì ñëó÷àå ãîâîðÿò, ÷òî äåéñòâèÿ óðàâíîâåøèâàþò (èëè êîìïåíñèðóþò) äðóã äðóãà.

 äåéñòâèòåëüíîñòè æå ñâîáîäíîå òåëî, êîòîðîå íå âçàèìîäåéñòâóåò ñ äðóãèìè òåëàìè, äâèæåòñÿ âñåãäà ñ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòüþ èëè íàõîäèòñÿ â ïîêîå.

Ìîæíî ëè ñêàçàòü, ÷òî ñâîáîäíîå ïàäåíèå — ýòî ïàäåíèå ñâîáîäíîãî òåëà?

Çàïîìíè
Ñâîáîäíûì òåëîì íàçûâàåòñÿ òåëî, êîòîðîå íå âçàèìîäåéñòâóåò ñ äðóãèìè òåëàìè.

Òîëüêî äåéñòâèå ñî ñòîðîíû äðóãîãî òåëà ñïîñîáíî èçìåíèòü åãî ñêîðîñòü. Åñëè áû íå áûëî ñîïðîòèâëåíèÿ äâèæåíèþ ñî ñòîðîíû çåìëè, òî ñêîðîñòü àâòîìîáèëÿ íà ãîðèçîíòàëüíîì øîññå è ïðè âûêëþ÷åííîì äâèãàòåëå îñòàâàëàñü áû ïîñòîÿííîé.

Ãàëèëååì áûë ñôîðìóëèðîâàí çàêîí èíåðöèè.

Çàêîí èíåðöèè
Òåëî ñîõðàíÿåò ñîñòîÿíèå ïîêîÿ èëè ðàâíîìåðíîãî ïðÿìîëèíåéíîãî äâèæåíèÿ, åñëè íà íåãî íå äåéñòâóþò äðóãèå òåëà.

Ïîäóìàéòå, çàâèñèò ëè óñêîðåíèå òåëà îò òîãî, â êàêîì ñîñòîÿíèè îíî áûëî äî íà÷àëà äâèæåíèÿ, íàõîäèëîñü â ñîñòîÿíèè ïîêîÿ èëè ðàâíîìåðíîãî ïðÿìîëèíåéíîãî äâèæåíèÿ.

Ñîñòîÿíèå ïîêîÿ è ñîñòîÿíèå ðàâíîìåðíîãî ïðÿìîëèíåéíîãî äâèæåíèÿ ( = 0) ñ òî÷êè çðåíèÿ äèíàìèêè íå ðàçëè÷àþòñÿ.

Êëþ÷åâûå ñëîâà äëÿ ïîèñêà èíôîðìàöèè ïî òåìå ïàðàãðàôà.
Èíåðöèÿ. Ïðèíöèï ïðè÷èííîñòè â ìåõàíèêå

Âîïðîñû ê ïàðàãðàôó

    1.  ÷¸ì ñîñòîèò ÿâëåíèå èíåðöèè?

    2. ×òî òàêîå ñâîáîäíîå òåëî?

    3. Ïðè êàêèõ óñëîâèÿõ òåëî ñîõðàíÿåò ñîñòîÿíèå ïîêîÿ?

    4. Êàêóþ ñèñòåìó îòñ÷¸òà ìû âûáðàëè ïðè ðàññìîòðåíèè äâèæåíèÿ òåë?

    5. Ìîæíî ëè óòâåðæäàòü, ÷òî ñîñòîÿíèå ïîêîÿ è ñîñòîÿíèå ðàâíîìåðíîãî ïðÿìîëèíåéíîãî äâèæåíèÿ ñ òî÷êè çðåíèÿ êèíåìàòèêè íå ðàçëè÷àþòñÿ?

    6. Êàê îïðåäåëèòü, ÷òî íàáëþäàåìîå òåëî íà÷àëî âçàèìîäåéñòâîâàòü ñ äðóãèì òåëîì?

    7. Âûïîëíÿåòñÿ ëè çàêîí èíåðöèè â ñèñòåìå, òåëî îòñ÷¸òà â êîòîðîé äâèæåòñÿ ñ óñêîðåíèåì?

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru



Ñîäåðæàíèå

!-- Step 2 - Decide on the place where you want to place the video -->
. Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->