Номер 6.20, страница 18 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 6. Механическое движение и его относительность. Траектория. Путь. Перемещение. Глава 2. Движение и взаимодействие тел - номер 6.20, страница 18.

6.20 [н] Чем объяснить возникающую у пассажира поезда иллюзию того, что движется перрон, если поезд плавно трогается с места?

Решение

Это явление объясняется фундаментальным принципом физики — относительностью механического движения. Движение можно зафиксировать только относительно какого-либо другого тела, называемого телом отсчета.

Когда пассажир сидит в поезде, для него естественной системой отсчета является сам вагон. Относительно вагона он и все предметы внутри неподвижны.

Ключевым моментом является то, что поезд трогается плавно. Это означает, что его ускорение очень мало. Органы чувств человека (в частности, вестибулярный аппарат) не способны уловить такое незначительное ускорение. Пассажир не ощущает толчка или рывка, поэтому у него нет физического ощущения начала движения собственного тела вместе с поездом.

Единственная информация о происходящем изменении поступает через зрение. Пассажир видит, что перрон начинает смещаться относительно его окна. Мозг фиксирует относительное движение между поездом и перроном.

Из жизненного опыта наш мозг привык воспринимать землю и связанные с ней массивные объекты (здания, платформы) как абсолютно неподвижные. Столкнувшись с визуальной информацией об относительном движении и отсутствием физических ощущений ускорения, мозг делает «логичный» для себя вывод: раз я не чувствую движения, а перрон смещается, значит, это перрон движется назад. Таким образом, происходит обман восприятия, или иллюзия.

Ответ: Иллюзия движения перрона возникает из-за принципа относительности движения. Когда поезд начинает движение плавно, ускорение мало и не ощущается пассажиром. Пассажир считает себя неподвижным. Наблюдая в окне смещение перрона, его мозг, привыкший считать землю неподвижной, интерпретирует это относительное движение как движение самого перрона в противоположную сторону.