Номер 3, страница 74, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Основы кинематики. Параграф 16. Лабораторные и исследовательские работы. Темы исследовательских и проектных работ - номер 3, страница 74.

Условие.

• История изучения движения тел.

Решение.

Античность: Учение Аристотеля

Изучение движения тел началось в Древней Греции, и доминирующей фигурой здесь был Аристотель (IV век до н. э.). Его учение, основанное на наблюдениях и философских рассуждениях, а не на экспериментах, господствовало в науке почти два тысячелетия. Аристотель разделял движение на два типа: естественное и насильственное. Естественное движение — это стремление тел занять своё «естественное» место: тяжёлые тела (земля, вода) стремятся вниз, а лёгкие (воздух, огонь) — вверх. Насильственное движение, по Аристотелю, происходит только под действием постоянной внешней силы. Как только сила прекращает действовать, тело останавливается. Он также ошибочно полагал, что скорость падения тела прямо пропорциональна его весу.

Средневековье: Теория импетуса

В XIV веке французский философ Жан Буридан и другие мыслители подвергли сомнению аристотелевскую идею о том, что для движения необходим постоянный контакт с движителем. Они разработали теорию импетуса. Согласно этой теории, при броске телу сообщается некая внутренняя движущая сила — «импетус», которая и заставляет его двигаться дальше. По мере движения импетус постепенно иссякает, и тело падает. Хотя эта теория была неверна, она стала важным шагом на пути к понятию инерции, поскольку предполагала, что движение может продолжаться без постоянного внешнего воздействия.

Научная революция: Галилей и рождение современной механики

Коренной перелом в изучении движения произошёл в работах итальянского учёного Галилео Галилея (конец XVI – начало XVII века). Галилей впервые применил экспериментальный метод для изучения физических явлений. С помощью опытов со скатывающимися по наклонной плоскости шарами он установил, что в отсутствие сопротивления воздуха все тела падают с одинаковым ускорением, независимо от их массы, опровергнув тем самым Аристотеля. Он ввёл понятие ускорения и показал, что свободное падение является равноускоренным движением. Важнейшим вкладом Галилея стала формулировка закона инерции: тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют внешние силы. Он также сформулировал принцип относительности, согласно которому механические явления протекают одинаково во всех системах отсчёта, движущихся равномерно и прямолинейно.

Классическая механика: Законы Ньютона

Английский учёный Исаак Ньютон (конец XVII века) обобщил и развил идеи Галилея и других предшественников, создав единую и стройную систему — классическую механику. В своём труде «Математические начала натуральной философии» он сформулировал три фундаментальных закона движения. Первый закон — это закон инерции. Второй закон устанавливает связь между силой, массой и ускорением тела и математически выражается формулой $ \vec{F} = m\vec{a} $. Третий закон гласит, что силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению. Кроме того, Ньютон открыл закон всемирного тяготения ($ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} $), который объяснил и падение тел на Землю, и движение планет в Солнечной системе. Механика Ньютона была детерминистской и имела огромный успех, оставаясь незыблемой основой физики более двухсот лет.

Современная физика: Релятивизм и квантовая механика

На рубеже XIX-XX веков выяснилось, что классическая механика Ньютона имеет границы применимости. Она неверно описывает движение тел со скоростями, близкими к скорости света, и явления в микромире. Это привело к созданию двух новых фундаментальных теорий. Во-первых, это теория относительности Альберта Эйнштейна. Специальная теория относительности (1905) описывает движение при больших скоростях, а Общая теория относительности (1915) является современной теорией гравитации, описывая её как искривление пространства-времени массивными телами. Во-вторых, это квантовая механика, которая описывает поведение частиц на атомном и субатомном уровнях. В квантовом мире движение имеет вероятностный характер, частицы проявляют свойства как волн, так и частиц (корпускулярно-волновой дуализм), и для них действует принцип неопределённости Гейзенберга.

Ответ: История изучения движения тел представляет собой эволюцию от качественных натурфилософских концепций древности (Аристотель) к точной, экспериментально обоснованной математической науке. Ключевыми этапами стали введение понятия импетуса в Средние века, экспериментальные открытия Галилея, заложившие основы современной механики, и создание всеобъемлющей классической механики Ньютоном. В XX веке теории относительности Эйнштейна и квантовая механика расширили наше понимание движения, показав его сложность и относительность в масштабах Вселенной и микромира.