Номер 3, страница 33 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

3. Может ли космонавт ответить на вопрос: движется космический корабль или нет? Как он поступит, решая эту проблему?

3. Этот вопрос затрагивает фундаментальный принцип относительности движения, и ответ на него не является однозначным без уточнения условий.

Может ли космонавт ответить на вопрос?

1. Если космический корабль движется равномерно и прямолинейно (то есть с постоянной скоростью и без изменения направления) или находится в состоянии покоя, а космонавт находится внутри полностью замкнутой кабины без иллюминаторов, то он не сможет определить, движется корабль или нет. Это следует из принципа относительности Галилея (и первого постулата Эйнштейна): все механические и другие физические процессы в инерциальной системе отсчета протекают одинаково, независимо от того, покоится эта система или движется равномерно и прямолинейно. Любой эксперимент, проведенный внутри корабля (например, падение предмета), даст тот же результат, что и в состоянии покоя.

2. Если же движение корабля неравномерное (он ускоряется, тормозит, поворачивает или вращается), то космонавт это немедленно обнаружит. При ускорении он почувствует силу, вдавливающую его в кресло (силу инерции), при торможении — рывок вперед, а при вращении — центробежную силу. Таким образом, космонавт может однозначно определить не само движение, а его изменение (то есть наличие ускорения).

Как он поступит, решая эту проблему?

Чтобы определить, движется ли корабль, космонавту необходимо иметь систему отсчета — то есть внешний объект или группу объектов, относительно которых можно зафиксировать изменение положения.

Для этого космонавт должен:

• Посмотреть в иллюминатор. Наблюдая за другими небесными телами (Землей, Луной, Солнцем, далекими звездами), он сможет увидеть, изменяется ли их взаимное расположение или расстояние до них. Если, например, Земля визуально уменьшается в размерах, значит, корабль от нее удаляется. Если звезды "проплывают" мимо иллюминатора, значит, корабль движется относительно них.

• Воспользоваться навигационными приборами. Бортовые системы могут отслеживать положение корабля относительно известных астрономических объектов или с помощью радиосигналов от наземных станций, что позволяет точно определить параметры движения (скорость, траекторию).

Движение всегда относительно. Нельзя сказать, что тело "просто движется", можно лишь утверждать, что оно движется относительно чего-то другого.

Ответ: Находясь в изолированной кабине при равномерном и прямолинейном движении, космонавт не сможет ответить на этот вопрос. Чтобы определить, движется ли корабль, ему необходимо выбрать внешнюю систему отсчета, то есть посмотреть в иллюминатор или использовать навигационные приборы для наблюдения за положением корабля относительно других небесных тел (планет, звезд).