Наблюдайте, страница 14 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

Наблюдайте

Вы совершаете путешествие на поезде, следующем из Алматы в Астану. Посмотрев в окно, вы наблюдаете движение товарного поезда. Вам кажется, что движется именно он. А как узнать, кто же на самом деле движется? Для ответа воспользуйтесь цепочкой последовательности: наблюдение — гипотеза — эксперимент — объяснение явления — вывод.

Наблюдение: находясь в поезде, я смотрю в окно и вижу на соседнем пути товарный поезд. Мне кажется, что товарный поезд движется в обратном направлении, в то время как мой вагон неподвижен. Ответ: наблюдается относительное движение двух поездов.

Гипотеза: кажущееся движение товарного поезда может быть вызвано несколькими причинами. Существует несколько возможных вариантов: 1) мой поезд стоит, а товарный движется; 2) товарный поезд стоит, а мой поезд движется; 3) оба поезда движутся в одном направлении, но мой поезд едет быстрее; 4) оба поезда движутся в разных направлениях. Ответ: выдвигается предположение о том, что движение является относительным и наблюдаемая картина может быть вызвана движением как одного, так и обоих объектов.

Эксперимент: чтобы проверить, какой из объектов движется на самом деле относительно Земли, нужно найти третий объект, который заведомо неподвижен. Таким объектом может быть столб у железной дороги, дерево, здание или любой другой элемент ландшафта. Необходимо посмотреть за окно и одновременно наблюдать за товарным поездом и этим неподвижным объектом. Ответ: для проверки гипотезы нужно выбрать неподвижную систему отсчета (Землю) и сравнить движение обоих поездов относительно нее.

Объяснение явления: движение является относительным понятием. Тело, которое мы выбираем для описания движения, называется телом отсчета. Вначале телом отсчета для меня был мой вагон, и относительно него двигался товарный поезд. После выбора нового тела отсчета — неподвижного столба (связанного с Землей) — можно определить "истинное" движение.

1. Если столб "проезжает" мимо меня назад, значит, мой поезд движется вперед относительно Земли.

2. Далее я смотрю на товарный поезд относительно этого же столба. Если товарный поезд не меняет своего положения относительно столба, значит, он стоит. Если он также движется относительно столба, значит, оба поезда находятся в движении. Ответ: явление объясняется принципом относительности механического движения, согласно которому характер движения зависит от выбора системы отсчета.

Вывод: чтобы определить, кто на самом деле движется, необходимо мысленно или визуально сменить систему отсчета. Вместо того чтобы считать свой вагон точкой отсчета, нужно выбрать в качестве таковой неподвижный объект на земле. Сравнив движение своего поезда и товарного поезда с этим неподвижным объектом, можно сделать однозначный вывод о движении каждого из них относительно Земли. Ответ: определить, какой из поездов движется, можно только путем сравнения их движения с неподвижными объектами на земле, которые служат точкой отсчета.