Рух з постійною швидкістю. Однак не слід думати, що основне твердження механіки абсолютно очевидно і усвідомити його нічого не варто.
Якщо дій з боку інших тіл на дане тіло немає, то згідно з основним твердженням механіки прискорення тіла дорівнює нулю, т. Е. Тіло буде спочивати або рухатися з постійною швидкістю.
Цей факт зовсім не є само собою зрозумілим. Знадобився геній Галілея і Ньютона, щоб його зрозуміти. Ньютону слідом за Галілеєм вдалося остаточно розвіяти одне з найглибших помилок людства про закони руху тіл.
Починаючи з великого давньогрецького філософа Аристотеля, протягом майже двадцяти століть всі були переконані, що рух тіла з постійною швидкістю потребує для своєї підтримки в діях, вироблених на тіло ззовні, т. Е. В деякій активної причини. Вважали, що без такої підтримки тіло обов'язково зупиниться.
Це, здавалося, знаходить підтвердження в нашому повсякденному досвіді. Наприклад, автомобіль з вимкненим двигуном зупиняється і на абсолютно горизонтальній дорозі. Те ж саме можна сказати про велосипед, човні і теплоході на воді і будь-яких інших рухомих тілах. Ось чому навіть в наш час можна зустріти людей, які дивляться на рух так само, як дивився Аристотель.
Насправді ж вільне тіло. яке не взаємодіє з іншими тілами, рухається завжди з постійною швидкістю або знаходиться в спокої. Тільки дія з боку іншого тіла здатне змінити його швидкість. Діяти на тіло, щоб підтримати його швидкість постійною, потрібно лише тому, що в звичайних умовах завжди існує опір руху з боку землі, повітря або води. Якби не було цього опору, то швидкість автомобіля на горизонтальному шосе і при вимкненому двигуні залишалася б незмінною.
Інерціальні і неінерційні системи відліку. До сих пір систему відліку ми пов'язували з Землею, т. Е. Розглядали рух відносно Землі. В системі відліку, пов'язаної з Землею, прискорення тіла визначається тільки дією на нього інших тіл. Подібні системи відліку називають інерційних.
Однак в інших системах відліку може виявитися, що тіло має прискорення навіть у тому випадку, коли на нього інші тіла не діють.
Як приклад розглянемо систему відліку, пов'язану з автобусом. При рівномірному русі автобуса пасажир може не триматися за поручень, дія з боку автобуса компенсується взаємодією із Землею. При різкому гальмуванні автобуса стоять в проході пасажири падають вперед, отримуючи прискорення щодо стінок автобуса (рис.3.2). Однак це прискорення не викликано будь-якими новими впливами з боку Землі або автобуса безпосередньо на пасажирів. Щодо Землі пасажири зберігають свою постійну швидкість, але автобус починає рухатися з прискоренням, і пасажири щодо нього також рухаються з прискоренням. Однак це прискорення не пов'язано із взаємодією пасажирів з будь-якими тілами, воно з'являється внаслідок того, що рух їх розглядається щодо тіла відліку (автобуса), що рухається з прискоренням.
Таким чином, коли на пасажира не діють інші тіла, він не отримує прискорення в системі відліку, пов'язаної з Землею, але щодо системи відліку, пов'язаної зі стінками автобуса, що рухається уповільнено, пасажир має прискорення, спрямоване вперед.
Те ж саме вийде, якщо зв'язати систему відліку з обертається каруселлю. Щодо каруселі будь-який предмет, що знаходиться на Землі, буде описувати коло, т. Е. Буде рухатися з прискоренням, хоча ніяких зовнішніх дій, що викликають це прискорення. виявити не можна.
Якщо щодо будь-якої системи відліку тіло рухається з прискоренням, що не викликаним дією на нього інших тіл, то таку систему називають неінерціальної. Так, неінерційній є системи відліку, пов'язані з автобусом, що рухаються по відношенню до Землі з прискоренням, або з обертається каруселлю.
У неінерційних системах відліку основне положення механіки про те, що прискорення тіла викликається дією на нього інших тіл, не виконується.
Введено дуже важливе поняття - інерціальна система відліку. Надалі рух тел ми будемо розглядати тільки в інерційних системах відліку.
.
1. У чому полягає основне твердження механіки. Підтвердіть його прикладами, які не згаданими в тексті.
2. За яких умов тіло рухається з постійною швидкістю?
Г.Я.Мякішев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотскій, Фізика 10 клас
Матеріали з фізики. завдання та відповіді по класам, плани конспектів уроків з фізики для 10 класу
Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, напишіть нам.
Якщо ви хочете побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - Освітній форум.