Номер 4, страница 34 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

4. Проделайте следующий опыт. Возьмите широкую линейку, поставьте её на катки (два карандаша или ручки). Затем маленькую тележку поставьте на эту линейку. На стол, линейку и тележку установите по флажку (рис. 25). Продемонстрируйте движение и покой тележки относительно стола и линейки; линейки относительно стола и тележки. Назовите во всех случаях тело отсчёта.

Рис. 25

Движение и покой тележки относительно стола и линейки

Понятия движения и покоя являются относительными, то есть их описание зависит от выбора системы отсчёта (тела отсчёта). Рассмотрим это на примере тележки.

Случай 1: Тележка в покое.

Тележка находится в покое относительно линейки, если её положение на линейке не меняется со временем (она не катится по ней). В этом случае телом отсчёта является линейка.

Тележка находится в покое относительно стола, если и сама тележка, и линейка под ней неподвижны относительно стола. Здесь телом отсчёта является стол.

Случай 2: Тележка в движении.

Тележка движется относительно линейки, если она катится по ней. Тело отсчёта — линейка.

Тележка движется относительно стола, если изменяется её положение относительно стола. Это может произойти, если:

а) тележка катится по неподвижной линейке;

б) тележка покоится на линейке, но сама линейка движется относительно стола.

Во всех этих случаях телом отсчёта является стол.

Демонстрация относительности: Можно создать ситуацию, когда тележка одновременно находится в покое и в движении. Если двигать линейку, на которой неподвижно стоит тележка, то относительно линейки тележка будет в покое, а относительно стола — в движении.

Ответ: Движение и покой тележки зависят от выбора тела отсчёта. Тележка может покоиться относительно линейки, но двигаться относительно стола. Телом отсчёта в каждом случае является объект, относительно которого описывается движение (например, линейка или стол).

Движение и покой линейки относительно стола и тележки

Аналогично проанализируем движение и покой линейки.

Случай 1: Линейка в покое.

Линейка находится в покое относительно стола, если она не перемещается по каткам (карандашам). Телом отсчёта является стол.

Линейка находится в покое относительно тележки, если тележка не меняет своего положения на линейке (не катится по ней), независимо от того, движется ли вся система относительно стола. Телом отсчёта является тележка.

Случай 2: Линейка в движении.

Линейка движется относительно стола, если она катится по карандашам. Телом отсчёта является стол.

Линейка движется относительно тележки, если тележка катится по ней. С точки зрения системы отсчёта, связанной с тележкой, именно линейка будет двигаться под ней в обратном направлении. Телом отсчёта в этом случае является тележка.

Демонстрация относительности: Если закрепить линейку (чтобы она была неподвижна относительно стола) и толкнуть тележку, чтобы она покатилась, то относительно стола линейка будет в покое, а относительно движущейся тележки — в движении.

Ответ: Движение и покой линейки зависят от выбора тела отсчёта. Линейка может покоиться относительно стола, но двигаться относительно тележки. Телом отсчёта в каждом случае является объект, относительно которого описывается движение (например, стол или тележка).