Групповое задание, страница 65 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 2. Динамика. Параграф 7. Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира - страница 65.

Условие.

Групповое задание

Разделитесь на две группы и устройте диспут о двух системах мира — геоцентрической и гелиоцентрической. Представитель одной группы приводит либо теоретический, либо практический довод в пользу геоцентрической системы, а представитель другой — в пользу гелиоцентрической.

Решение.

Доводы в пользу геоцентрической системы мира

1. Практический довод (прямое наблюдение): Человек на Земле не ощущает ее движения. Мы видим, как Солнце, Луна и звезды ежедневно совершают оборот вокруг Земли, восходя на востоке и заходя на западе. Это самое интуитивное и простое объяснение наблюдаемых явлений, основанное на повседневном опыте. Земля воспринимается как неподвижный центр, вокруг которого все вращается.

2. Теоретический довод (физика Аристотеля): Согласно Аристотелю, все тела стремятся к своему "естественному месту". Элемент "земля", будучи самым тяжелым, стремится к центру Вселенной. Поскольку камни и другие предметы падают к центру Земли, следовательно, Земля и есть центр Вселенной. Если бы Земля вращалась с огромной скоростью, то подброшенный вверх предмет не упал бы в ту же точку, а сильный ветер постоянно сдувал бы все с ее поверхности.

3. Практический довод (отсутствие звездного параллакса): Если бы Земля двигалась вокруг Солнца, то видимое положение близких звезд на фоне далеких должно было бы смещаться в течение года (годичный параллакс). Астрономы древности и вплоть до Нового времени не могли зафиксировать это смещение. Отсюда делался логичный для того времени вывод, что Земля неподвижна. Альтернативное объяснение — что звезды находятся на невообразимо больших расстояниях — казалось менее вероятным.

4. Философский и теологический довод: Геоцентрическая модель ставила Землю, обитель человечества, в особое, центральное положение во Вселенной. Это полностью соответствовало многим религиозным и философским учениям, которые рассматривали человека как венец творения, ради которого и был создан весь мир.

Ответ: Представлены ключевые исторические доводы в пользу геоцентрической системы, основанные на непосредственных наблюдениях, доминировавшей в то время аристотелевской физике, отсутствии наблюдаемого звездного параллакса и философско-религиозных представлениях о центральном положении человечества во Вселенной.

Доводы в пользу гелиоцентрической системы мира

1. Теоретический довод (простота и предсказательная сила): Гелиоцентрическая модель Николая Коперника позволила гораздо проще и элегантнее объяснить петлеобразное (ретроградное) движение планет. В геоцентрической системе для этого требовались сложные и громоздкие построения (эпициклы, деференты, экванты). Модель Коперника объясняла это явление естественным образом как следствие того, что Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца с разными скоростями.

2. Практический довод (фазы Венеры): Открытие Галилео Галилеем с помощью телескопа полного цикла фаз Венеры (от нововенерия до полной Венеры) стало решающим наблюдательным доказательством. Такие фазы возможны только в том случае, если Венера вращается вокруг Солнца, а не Земли. В системе Птолемея Венера никогда не могла бы быть видна с Земли как полный диск.

3. Практический довод (спутники Юпитера): Обнаружение Галилеем четырех лун, вращающихся вокруг Юпитера, наглядно продемонстрировало, что не все небесные тела обращаются вокруг Земли. Это был пример "солнечной системы в миниатюре" и весомый аргумент в пользу того, что и Земля может быть спутником другого, более крупного тела — Солнца.

4. Теоретический довод (законы небесной механики): Законы движения планет, выведенные Иоганном Кеплером на основе точнейших наблюдений Тихо Браге, показали, что планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце. Позднее Исаак Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения ($F = G\frac{m_1 m_2}{r^2}$), который дал физическое объяснение этим законам. Согласно этому закону, планеты, обладающие значительно меньшей массой, должны вращаться вокруг массивного Солнца, являющегося гравитационным центром системы.

Ответ: Представлены основные научные доводы в пользу гелиоцентрической системы, включающие ее математическую простоту, ключевые телескопические открытия Галилея (фазы Венеры и спутники Юпитера) и фундаментальное физическое обоснование в рамках законов Кеплера и всемирного тяготения Ньютона.