Номер 12, страница 6 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Законы движения и взаимодействия тел. Материальная точка. Система отсчёта - номер 12, страница 6.

Условие.

12. Пассажир сидит в одном из вагонов поезда и смотрит в окно на стоящий рядом состав. Когда соседний состав начинает двигаться, то пассажиру кажется, что начинает двигаться его поезд. Почему? Наблюдалось бы такое явление, если бы пассажир мог одновременно видеть соседний состав и здание вокзала?

Решение.

Почему пассажиру кажется, что начинает двигаться его поезд?

Это явление объясняется принципом относительности движения. Движение любого тела можно определить только по отношению к другим телам (системе отсчета). Когда пассажир смотрит в окно и видит только соседний поезд, этот поезд становится для него основной системой отсчета. Он наблюдает относительное движение двух поездов. Поскольку сам пассажир неподвижен внутри своего вагона и привык ассоциировать движение с собственным поездом, его мозг интерпретирует изменение взаимного расположения как движение собственного поезда в сторону, противоположную движению соседнего состава. Это зрительная иллюзия, которая возникает из-за отсутствия неподвижного ориентира.

Ответ: Пассажиру кажется, что движется его поезд, из-за относительности механического движения. Когда единственным видимым объектом является соседний состав, он становится телом отсчета, и мозг интерпретирует их относительное движение как движение собственного поезда.

Наблюдалось бы такое явление, если бы пассажир мог одновременно видеть соседний состав и здание вокзала?

Нет, в этом случае такое явление, скорее всего, не наблюдалось бы. Здание вокзала, неподвижное относительно земли, стало бы для пассажира надежной, "истинной" системой отсчета. Видя, что соседний поезд движется относительно здания вокзала, а его собственный вагон остается на месте по отношению к тому же зданию, пассажир смог бы однозначно определить, какой именно поезд пришел в движение. Наличие неподвижного ориентира (здания вокзала) разрушает иллюзию, предоставляя мозгу достаточно информации для правильной оценки ситуации.

Ответ: Нет, если бы пассажир мог одновременно видеть соседний состав и здание вокзала, иллюзия движения бы не возникла, так как здание вокзала служило бы неподвижной системой отсчета, относительно которой можно было бы правильно определить движущийся объект.