Тема: Взаимодействие тел
Урок: Механическое движение
1. Делаем следующий шаг
Мы переходим к изучению следующего раздела физики. Он называется взаимодействие тел. Одно из важнейших понятий, относящихся к этому разделу, – механическое движение.
Что позволяет нам судить о том, движется тело или покоится? Если тело изменяет свое положение в пространстве с течением времени, то говорят, что это тело движется.
2. Оказывается, можно одновременно двигаться и покоиться!
Рис. 1. Даже поэты обсуждают вопросы физики
Александр Сергеевич Пушкин в одном из своих стихотворений так описывал движение.
Движенья нет! – сказал мудрец брадатый.
Другой смолчал и стал пред ним ходить.
В этом отрывке отражен один очень важный момент, который нужно обязательно учитывать, когда мы рассуждаем, движется тело или покоится. А именно: относительно какого тела происходит или не происходит движение.
Рассмотрим одно и то же явление – движение автомобиля – с точки зрения двух наблюдателей. Если первый наблюдатель находится вне автомобиля, и автомобиль проезжает мимо него, то с точки зрения первого наблюдателя (физики говорят «относительно первого наблюдателя») автомобиль движется. Но если второй наблюдатель находится внутри того же самого автомобиля, например, за рулем, то относительно второго наблюдателя автомобиль находится в состоянии покоя (то есть неподвижен).
Рис. 2. Относительно первого наблюдателя автомобиль движется
Рис. 3. Относительно второго наблюдателя автомобиль находится в состоянии покоя
Или, например, ученик, стоит в классе у доски. Он движется или покоится? Если не давать никаких уточнений, то оба варианта ответа могут быть правильными. Так происходит потому, что мы не назвали, относительно чего происходит (или не происходит) движение. Если рассматривать ученика как физическое тело относительно классной доски, то ученик покоится.
Рис. 4. Стоящий у доски ученик покоится относительно доски
Но если вспомнить что тот же ученик находится на планете Земля, а Земля совершает вращательное движение вокруг Солнца, то относительно Солнца ученик движется.
Рис. 5. Планеты, в том числе и Земля со всеми ее обитателями, включая ученика у доски, движутся вокруг Солнца
3. Понятия и величины, описывающие механическое движение
Когда тело движется, то постепенно его положение в пространстве относительно других тел меняется.
Тело, относительно которого рассматривается движение, называется телом отсчета.
Можно сказать, что движущееся тело переходит из одних точек пространства в другие. Все эти точки располагаются на линии, у которой есть особое название.
Линия, вдоль которой движется тело, называется траекторией.
Если траектория представляет собой прямую линию, то такое движение тела называют прямолинейным.
Рис. 6. Пример прямолинейного движения тела
Если траектория представляет собой кривую линию, то такое движение называют криволинейным. Например, Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца по криволинейным траекториям.
Рис. 7. Пример криволинейных движений
В повседневной жизни нам довольно часто удается видеть траектории движения различных тел. Это белый след, который оставляет в небе самолет, это след лыж на снегу, это след, который оставляет собака, попавшая лапами в лужу.
Если каким-либо прибором измерить длину траектории, то мы получим новую физическую величину – путь.
Длина траектории называется путем.
Путь обычно обозначают латинской буквой S. В системе СИ путь, как и любая длина, измеряется в метрах. Сокращенно это обозначают так:
Рис. 8. Длина траектории называется путем и измеряется в метрах
Рассмотрим еще один пример механического движения. Два автомобиля движутся относительно наблюдателя, находящегося извне. Пусть автомобили движутся параллельно друг другу. Кроме того, пусть они движутся в одном направлении и с одинаковыми скоростями. Тогда друг относительно друга эти автомобили находятся в состоянии покоя.
.
Рис. 9. Движение с равными скоростями по параллельным траекториям
4. Полное определение механического движения
Теперь, зная, что
- любое движение есть изменение;
- в случае механического движения изменяется положение тела в пространстве;
- положение тела всегда рассматривается относительно другого тела (наблюдателя);
- для изменения положения необходимо некоторое время,
можно дать следующее определение механического движения.
Механическим движением называется изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.
Список литературы
1. Перышкин А.В. Физика. 7 кл. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010.
2. Перышкин А.В. Сборник задач по физике, 7 – 9 кл.: 5-е изд., стереотип. – М: Издательство «Экзамен», 2010.
3. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов общеобразовательных учреждений. – 17-е изд. – М.: Просвещение, 2004.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
1. Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов (Источник).
2. Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов (Источник).
Домашнее задание
Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов
№№ 95–102, 104, 105.
