Страница 8 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

1. В чём заключается основная задача механики?

Основная задача механики — это определение положения тела (или системы тел) в пространстве в любой момент времени. Для решения этой задачи необходимо знать положение и скорость тела в начальный момент времени, а также все силы, действующие на это тело.

Сформулировать основную задачу механики можно двумя способами:

1. Прямая (или первая) задача механики. Это наиболее распространённая формулировка. Она заключается в следующем: зная начальные условия (координаты $\vec{r_0}$ и скорость $\vec{v_0}$ тела в начальный момент времени $t_0$) и зная все силы $\vec{F}$, действующие на тело, требуется определить закон его движения. Закон движения — это зависимость координат и скорости тела от времени, то есть функции $\vec{r}(t)$ и $\vec{v}(t)$. Математически эта задача решается с помощью второго закона Ньютона: $\vec{F} = m\vec{a}$. Поскольку ускорение $\vec{a}$ является второй производной от радиус-вектора $\vec{r}$ по времени, решение сводится к интегрированию дифференциального уравнения движения.
2. Обратная (или вторая) задача механики. Здесь, наоборот, известен закон движения тела, то есть функция $\vec{r}(t)$. Требуется найти равнодействующую всех сил $\vec{F}$, которая вызывает такое движение. Эта задача математически проще и решается путём нахождения ускорения через двойное дифференцирование функции $\vec{r}(t)$ и подстановки его во второй закон Ньютона.

Таким образом, суть основной задачи механики — это установить полную картину движения тела, зная его начальное состояние и силы, которые на него воздействуют. Это позволяет предсказывать будущее поведение механических систем.

Ответ: Основная задача механики заключается в определении положения и скорости тела в любой произвольный момент времени, если известны его положение и скорость в начальный момент времени, а также силы, действующие на него.

2. С какой целью используется понятие «материальная точка»?

В чём заключается основная задача механики?

Решение

Основная задача механики (иногда называемая основной задачей динамики) состоит в том, чтобы определить положение тела в пространстве в любой заданный момент времени. Для решения этой задачи необходимо знать:

• начальные условия: положение тела ($ \vec{r_0} $) и его скорость ($ \vec{v_0} $) в начальный момент времени ($ t=0 $);
• силы, действующие на тело, или законы, по которым эти силы изменяются.

Зная силы, действующие на тело ($ \vec{F} $), и его массу ($ m $), можно с помощью второго закона Ньютона найти ускорение тела: $ \vec{a} = \frac{\vec{F}}{m} $. Поскольку ускорение — это вторая производная координаты по времени ($ \vec{a} = \frac{d^2\vec{r}}{dt^2} $), решение этого дифференциального уравнения с учетом начальных условий позволяет получить зависимость радиус-вектора (координат) тела от времени, то есть $ \vec{r}(t) $. Эта функция и является решением основной задачи механики, так как она позволяет вычислить положение тела в любой момент времени $ t $.

Ответ: Основная задача механики заключается в определении положения тела (его координат) в любой момент времени на основании известных начальных условий (положения и скорости) и действующих на тело сил.

2. С какой целью используется понятие «материальная точка»?

Решение

Понятие «материальная точка» — это физическая модель, которая используется для упрощения описания движения реальных тел. Реальные тела имеют размеры, форму и могут вращаться. Описание движения такого тела в общем случае очень сложно, так как требует учета движения каждой его части.

Материальная точка — это тело, размерами, формой и вращением которого в условиях данной задачи можно пренебречь. Вся масса тела считается сосредоточенной в одной точке. Использование этой модели позволяет свести сложную задачу описания движения протяженного тела к более простой задаче описания движения одной точки. Это значительно упрощает математические расчеты, позволяя сосредоточиться только на поступательном движении тела.

Ответ: Понятие «материальная точка» используется с целью упрощения изучения и описания движения тел в тех случаях, когда их размеры и форма не оказывают существенного влияния на характер движения.

3. В каких случаях тело можно считать материальной точкой?

Решение

Тело можно рассматривать как материальную точку в следующих основных случаях:

1. Если размеры тела пренебрежимо малы по сравнению с расстояниями, которые оно проходит, или с расстояниями до других тел, с которыми оно взаимодействует.

   Пример 1: Планету Земля можно считать материальной точкой при описании её движения вокруг Солнца, так как радиус Земли (около 6400 км) ничтожно мал по сравнению с радиусом её орбиты (около 150 млн км).

   Пример 2: Автомобиль, едущий из одного города в другой, можно считать материальной точкой, так как его длина (несколько метров) намного меньше пройденного пути (сотни километров).

2. Если тело движется поступательно. При поступательном движении все точки тела движутся одинаково, по одинаковым траекториям и с одинаковыми скоростями в любой момент времени. В этом случае для описания движения всего тела достаточно описать движение одной любой его точки, например, центра масс.

   Пример: Кабина лифта, движущаяся вверх или вниз, совершает поступательное движение.

Важно понимать, что возможность применения модели материальной точки зависит от конкретной задачи. Например, при расчете суточного вращения Земли вокруг своей оси её нельзя считать материальной точкой, так как именно её размеры и вращение имеют ключевое значение.

Ответ: Тело можно считать материальной точкой, если его размеры малы по сравнению с характерными для задачи расстояниями или если оно движется поступательно.

3. В каких случаях к движущемуся телу можно применить модель материальной точки?

Понятие «материальная точка» — это фундаментальная физическая модель, то есть идеализированное представление реального объекта. Основная цель введения этого понятия — максимальное упрощение описания механического движения.

Реальные тела имеют размеры, форму и могут совершать не только поступательное движение (перемещение из одной точки в другую), но и вращательное движение вокруг своей оси. Одновременный учет всех этих факторов делает математическое описание движения чрезвычайно сложным. Модель материальной точки позволяет абстрагироваться от несущественных в рамках конкретной задачи деталей: размеров, формы и вращения тела. В этой модели предполагается, что вся масса тела сосредоточена в одной геометрической точке. Это позволяет свести сложную задачу описания движения протяженного тела к более простой задаче описания движения точки, используя законы механики для точечных масс.

Ответ: Понятие «материальная точка» используется с целью упростить описание механического движения тела, когда в условиях конкретной задачи можно пренебречь его размерами, формой и вращением, сосредоточившись только на его поступательном движении.

3. Модель материальной точки можно применить к движущемуся телу в тех случаях, когда его размеры и собственное вращение не играют существенной роли в рассматриваемом явлении или задаче. Существует два основных условия, при которых такое допущение является корректным.

Первый случай: Размеры тела пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием, которое оно проходит, или с расстояниями до других тел, с которыми оно взаимодействует.

Например, при изучении движения планет вокруг Солнца их можно считать материальными точками, так как их диаметры во много раз меньше радиусов их орбит. Аналогично, автомобиль, движущийся из одного города в другой на расстояние в сотни километров, можно рассматривать как материальную точку, так как его длина (несколько метров) ничтожна по сравнению с длиной пути.

Второй случай: Тело движется поступательно. При поступательном движении все точки тела перемещаются по одинаковым траекториям и в любой момент времени имеют одинаковые векторы скорости и ускорения. В этой ситуации движение всего тела как целого можно полностью описать, отслеживая движение лишь одной его точки (например, центра масс). Примером может служить лифт, движущийся в шахте, или ящик, скользящий по прямой линии без кувырков.

Важно понимать, что эта модель неприменима, когда вращение тела или его геометрические параметры важны для анализа. Например, при изучении суточного вращения Земли, вызывающего смену дня и ночи, или при анализе столкновения бильярдных шаров, где результат зависит от их формы и размеров.

Ответ: Модель материальной точки применима к движущемуся телу, если его размеры пренебрежимо малы по сравнению с характерными расстояниями в задаче (например, длиной траектории), или если тело совершает исключительно поступательное движение.

4. Приведите пример, показывающий, что одно и то же тело в одной ситуации можно считать материальной точкой, а в другой — нет.

Материальная точка — это физическая модель, представляющая собой тело, размерами, формой и вращением которого в конкретной задаче можно пренебречь. Критерий применимости этой модели заключается в том, что размеры тела должны быть значительно меньше характерных расстояний, связанных с его движением (пройденный путь, расстояние до других тел).

Рассмотрим в качестве примера одно и то же тело — автомобиль.

Ситуация 1, где автомобиль можно считать материальной точкой:

При расчете времени движения автомобиля из одного города в другой, например, из Москвы во Владивосток. Длина автомобиля (около $4-5$ метров) пренебрежимо мала по сравнению с расстоянием между городами (более $9000$ км). В этом масштабе для определения средней скорости или времени в пути важна только траектория движения, а габариты машины не играют никакой роли. Следовательно, автомобиль можно рассматривать как материальную точку.

Ситуация 2, где автомобиль нельзя считать материальной точкой:

При выполнении маневра парковки в гараже. В этой ситуации размеры автомобиля (длина, ширина, высота) являются определяющими факторами. Необходимо точно знать его габариты, чтобы понять, поместится ли он на парковочное место, не заденет ли другие машины или стены. Пренебречь размерами автомобиля в данном случае невозможно, поэтому модель материальной точки здесь неприменима.

Ответ: Примером является автомобиль. При расчете его движения на большое расстояние (например, между городами) его можно считать материальной точкой, так как его размеры малы по сравнению с пройденным путем. Однако при парковке автомобиля в гараже его размеры имеют решающее значение, и считать его материальной точкой нельзя.

5. В каком случае положение движущегося тела можно задать с помощью одной координатной оси?

Положение движущегося тела можно задать с помощью одной координатной оси в том случае, если тело движется прямолинейно. Прямолинейное движение — это движение, при котором траектория (линия, по которой движется тело) представляет собой прямую.

В этом случае для описания положения тела достаточно выбрать эту прямую в качестве координатной оси (например, оси $OX$) и указать на ней начало отсчёта (точку с координатой 0). Тогда положение тела в любой момент времени будет полностью определяться одной единственной координатой, например, $x$.

Примеры такого одномерного движения:

- движение лифта в шахте;

- движение поезда по прямому участку пути;

- движение автомобиля по прямому шоссе;

- движение бегуна на стометровой дистанции.

Использование одной координатной оси значительно упрощает математическое описание движения, так как вместо трехмерных векторов (радиус-вектор $\vec{r}$, скорость $\vec{v}$, ускорение $\vec{a}$) можно оперировать их проекциями на эту ось — скалярными величинами ($x$, $v_x$, $a_x$).

Ответ: Положение движущегося тела можно задать с помощью одной координатной оси, когда тело совершает прямолинейное движение, то есть движется вдоль прямой линии.

6. Система отсчёта — это фундаментальное понятие в физике, представляющее собой совокупность инструментов, необходимых для определения положения тела в пространстве в любой момент времени. Без системы отсчёта говорить о движении или покое бессмысленно, так как любое движение относительно.

Система отсчёта состоит из трёх ключевых элементов:

1. Тело отсчёта — это физический объект, который условно принимается за неподвижный. Именно относительно этого тела описывается движение всех других тел. Выбор тела отсчёта произволен и зависит от удобства решения конкретной задачи. Например, при описании движения пешехода по улице удобно выбрать в качестве тела отсчёта здание, а при описании движения планет — Солнце.

2. Система координат, жёстко связанная с телом отсчёта. Она необходима для того, чтобы задавать положение тела с помощью чисел (координат). В зависимости от типа движения используется одномерная (ось $OX$), двухмерная (плоскость $XOY$) или трёхмерная (декартова система координат $OXYZ$) система.

3. Прибор для измерения времени (часы). Он необходим для того, чтобы сопоставить каждому положению тела в пространстве определённый момент времени. Предполагается, что время во всех точках системы отсчёта течёт одинаково.

Таким образом, чтобы описать движение, нужно указать, относительно чего оно происходит (тело отсчёта), как измеряется положение в пространстве (система координат) и как измеряется время (часы). Все эти элементы в совокупности и образуют систему отсчёта.

Ответ: Система отсчёта — это совокупность тела отсчёта, связанной с ним системы координат и прибора для измерения времени (часов), относительно которых рассматривается движение какого-либо тела.

6. Что такое система отсчёта?

В механике движение любого тела является относительным. Это означает, что одно и то же тело может одновременно находиться в состоянии покоя относительно одних тел и двигаться относительно других. Например, человек, сидящий в кресле летящего самолета, неподвижен относительно этого самолета, но движется с огромной скоростью относительно Земли. Чтобы однозначно описать движение, необходимо выбрать точку или тело, относительно которого это движение будет измеряться. Для этого и вводится понятие системы отсчёта.

Система отсчёта — это совокупность, которая необходима для количественного описания движения тел. Она включает в себя три основных компонента:

• Тело отсчёта — это физическое тело, которое условно принимается за неподвижное. Именно относительно этого тела определяется положение и движение всех других рассматриваемых тел. Выбор тела отсчёта произволен и диктуется удобством. Например, при описании движения автомобиля по дороге в качестве тела отсчёта удобно выбрать Землю.
• Система координат, которая жёстко связана с телом отсчёта. Она позволяет задать положение любого тела в пространстве с помощью чисел — координат. Наиболее часто используется прямоугольная (декартова) система координат с осями X, Y, Z.
• Прибор для измерения времени (часы), который также связан с системой отсчёта. Время необходимо для фиксации момента, в который тело находилось в определённой точке пространства. В классической механике предполагается, что время течёт одинаково во всех системах отсчёта.

Таким образом, указать систему отсчёта — значит указать тело отсчёта, систему координат и способ измерения времени. Только после этого можно говорить о координатах тела, его скорости, траектории и других характеристиках движения.

Ответ:

Система отсчёта — это совокупность тела отсчёта, связанной с ним системы координат и прибора для измерения времени (часов), по отношению к которым рассматривается движение каких-либо тел.

Мимо стоящего автомобиля проезжает колонна велосипедистов, движущихся с одинаковой скоростью. Движется ли каждый из велосипедистов относительно автомобиля; относительно соседнего велосипедиста? Движется ли автомобиль относительно велосипедиста?

Для ответа на эти вопросы необходимо использовать понятие относительности движения. Движение или покой любого тела можно определить только относительно другого тела, которое выбирается в качестве тела отсчета.

Движется ли каждый из велосипедистов относительно автомобиля;

Да, каждый велосипедист движется относительно автомобиля. В системе отсчета, связанной с землей, автомобиль покоится (его скорость равна нулю), а велосипедисты движутся. Так как их скорости различны, между ними происходит относительное движение. Для наблюдателя в автомобиле велосипедисты будут приближаться и затем удаляться.

Ответ: да, движется.

относительно соседнего велосипедиста?

Нет, каждый из велосипедистов находится в покое относительно любого другого велосипедиста из этой же колонны. По условию, все они движутся с одинаковой скоростью, то есть их скорость друг относительно друга равна нулю. Расстояние между соседними велосипедистами не изменяется. Если выбрать одного из велосипедистов в качестве тела отсчета, то все остальные велосипедисты в колонне будут неподвижны относительно него.

Ответ: нет, не движется.

Движется ли автомобиль относительно велосипедиста?

Да, автомобиль движется относительно велосипедиста. Движение является относительным: если тело А движется относительно тела Б, то и тело Б движется относительно тела А. В системе отсчета, связанной с любым из велосипедистов, этот велосипедист будет считаться неподвижным, а стоящий автомобиль будет двигаться ему навстречу со скоростью, равной по модулю скорости велосипедиста, но направленной в противоположную сторону.

Ответ: да, движется.

1. Можно ли считать автомобиль материальной точкой при определении пути, который он прошёл за 2 ч, двигаясь со средней скоростью, равной 80 км/ч; при обгоне им другого автомобиля?

При определении пути, который он прошёл за 2 ч, двигаясь со средней скоростью, равной 80 км/ч

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сравнить размеры автомобиля с расстоянием, которое он проехал. Если размеры тела пренебрежимо малы по сравнению с пройденным им расстоянием, его можно считать материальной точкой.

Сначала вычислим путь $S$, который прошел автомобиль. Используем формулу пути: $S = v \cdot t$, где $v$ — средняя скорость, а $t$ — время движения.

$v = 80 \text{ км/ч}$

$t = 2 \text{ ч}$

$S = 80 \frac{\text{км}}{\text{ч}} \cdot 2 \text{ ч} = 160 \text{ км}$

Пройденное расстояние составляет 160 км, или 160 000 метров. Длина обычного легкового автомобиля составляет примерно 4–5 метров.

Поскольку 5 метров — это величина, которая ничтожно мала по сравнению со 160 000 метрами, размерами автомобиля в данном случае можно пренебречь.

Ответ: Да, в данном случае автомобиль можно считать материальной точкой.

При обгоне им другого автомобиля

Процесс обгона — это маневр, который происходит на относительно короткой дистанции. При его описании ключевую роль играют размеры как обгоняющего, так и обгоняемого автомобиля, а также расстояние между ними.

Например, чтобы совершить обгон, автомобилю нужно проехать расстояние, равное как минимум сумме длин двух автомобилей плюс безопасные интервалы до и после маневра. Это расстояние (десятки метров) сопоставимо с длиной самого автомобиля (4–5 метров).

Поскольку размеры автомобиля нельзя считать пренебрежимо малыми по сравнению с характерными для маневра обгона расстояниями, то считать автомобиль материальной точкой в этом случае нельзя. Иначе невозможно будет корректно рассчитать траекторию, время и безопасность маневра.

Ответ: Нет, при обгоне другого автомобиля его нельзя считать материальной точкой.

2. Самолёт совершает перелёт из Москвы во Владивосток. Может ли рассматривать самолёт как материальную точку диспетчер, наблюдающий за его движением; пассажир этого самолёта?

Решение

Материальная точка — это физическая модель, тело, размерами и формой которого в данных условиях задачи можно пренебречь. Возможность рассмотрения тела как материальной точки зависит от того, насколько его размеры малы по сравнению с характерными расстояниями в рассматриваемой задаче (например, с пройденным путём или расстоянием до других тел).

Может ли рассматривать самолёт как материальную точку диспетчер, наблюдающий за его движением

Для авиадиспетчера, который контролирует полёт на маршруте Москва – Владивосток, самолёт является объектом, перемещающимся на тысячи километров. Размеры самого самолёта (например, длина около 70 метров) в сотни тысяч раз меньше, чем расстояние перелёта. В масштабах карты движения воздушных судов самолёт представляет собой просто точку с определёнными координатами. Поэтому для решения задачи отслеживания полёта размерами и формой самолёта можно полностью пренебречь.

Ответ: да, диспетчер может рассматривать самолёт как материальную точку.

Может ли рассматривать самолёт как материальную точку пассажир этого самолёта

Для пассажира, находящегося внутри самолёта, его размеры и форма имеют первостепенное значение. Пассажир взаимодействует с объектами внутри самолёта (креслом, столиком), перемещается по салону. Все эти действия и расстояния соизмеримы с размерами самолёта. В системе отсчёта, связанной с пассажиром, самолёт не является точкой, а является объёмным телом, в котором он находится. Поэтому пренебречь его размерами в данном случае невозможно.

Ответ: нет, пассажир не может рассматривать самолёт как материальную точку.

3. Когда говорят о скорости машины, поезда и других транспортных средств, тело отсчёта обычно не указывают. Что подразумевают в этом случае под телом отсчёта?

Описание движения любого тела, в том числе и определение его скорости, всегда является относительным. Это означает, что движение рассматривается по отношению к какому-либо другому телу или группе тел, которые образуют так называемую систему отсчёта. В повседневной жизни, когда мы говорим о скорости автомобиля, поезда или другого транспортного средства, мы интуитивно выбираем наиболее удобную и естественную для нас систему отсчёта, поэтому её не указывают явно.

В таких случаях общепринятой системой отсчёта, которая подразумевается по умолчанию, является система отсчёта, связанная с Землёй. То есть, когда говорят, что скорость автомобиля равна 90 км/ч, имеется в виду, что его скорость измеряется относительно поверхности Земли (например, дороги, по которой он едет). Точно так же скорость поезда измеряется относительно рельсов, а скорость пешехода — относительно тротуара. Мы не учитываем более сложные движения, такие как вращение Земли вокруг своей оси или её движение по орбите вокруг Солнца, поскольку для описания движения на её поверхности эти факторы, как правило, несущественны.

Ответ: Под телом отсчёта в данном случае подразумевают Землю или любой объект, который неподвижен относительно поверхности Земли (например, дорога, здания, деревья).

4. Мальчик стоял на земле и наблюдал, как его младшая сестра каталась на карусели. После катания девочка сказала брату, что и он сам, и дома, и деревья быстро проносились мимо неё. Мальчик же стал утверждать, что он вместе с домами и деревьями был неподвижен, а двигалась сестра. Относительно каких тел отсчёта рассматривали движение девочка и мальчик? Объясните, кто прав в споре.

Решение

Данная ситуация является прекрасной иллюстрацией принципа относительности движения в физике. Любое движение или состояние покоя является относительным и зависит от выбора тела отсчёта — объекта, относительно которого это движение рассматривается.

Относительно каких тел отсчёта рассматривали движение девочка и мальчик?

Девочка, находясь на вращающейся карусели, интуитивно приняла за тело отсчёта саму карусель. В этой системе отсчёта она сама неподвижна. Относительно неё все окружающие объекты, не связанные с каруселью (брат, дома, деревья), совершают движение по кругу. Таким образом, её утверждение, что брат и дома "проносились мимо", совершенно верно для наблюдателя, находящегося на карусели.

Мальчик стоял на земле. Он использовал в качестве тела отсчёта Землю. В этой системе отсчёта он, дома и деревья неподвижны. А вот его сестра вместе с каруселью совершала вращательное движение относительно земли. Поэтому его утверждение, что он был неподвижен, а двигалась сестра, также абсолютно верно в системе отсчёта, связанной с Землёй.

Объясните, кто прав в споре.

С точки зрения физики, в этом споре правы оба. Движение относительно, и его описание зависит от выбранной системы отсчёта. Брат и сестра просто описывали одно и то же явление с разных "точек зрения", то есть в разных системах отсчёта.

В повседневной жизни мы обычно по умолчанию принимаем за неподвижную систему отсчёта Землю, поэтому позиция мальчика кажется нам более естественной и привычной. Однако с научной точки зрения обе системы отсчёта (связанная с Землёй и связанная с каруселью) являются допустимыми для описания движения, и утверждения, сделанные в каждой из них, одинаково верны.

Ответ: Девочка рассматривала движение относительно карусели, в то время как мальчик рассматривал движение относительно Земли. В споре правы оба, так как их утверждения верны каждое в своей системе отсчёта, а понятие движения относительно.

5. Относительно какого тела отсчёта рассматривают движение, когда говорят: а) скорость ветра равна 5 м/с; б) бревно плывёт по течению реки, поэтому его скорость равна нулю; в) скорость плывущего по реке дерева равна скорости течения воды в реке; г) любая точка колеса движущегося велосипеда описывает окружность; д) солнце утром восходит на востоке, в течение дня движется по небу, а вечером заходит на западе?

а) скорость ветра равна $5 \text{ м/с}$

Когда говорят о скорости ветра, её, как правило, измеряют относительно неподвижных на поверхности Земли объектов. Это означает, что тело отсчёта, относительно которого измеряется движение воздушных масс, — это Земля или любой объект, жёстко с ней связанный (например, здание, дерево или метеорологическая станция).

Ответ: движение рассматривают относительно Земли.

б) бревно плывёт по течению реки, поэтому его скорость равна нулю

Скорость тела равна нулю в той системе отсчёта, относительно которой это тело покоится (не изменяет своего положения). Поскольку бревно плывёт по течению, оно движется вместе с водой. Следовательно, его положение относительно частиц воды, которые его окружают, не меняется. Таким образом, система отсчёта, в которой скорость бревна равна нулю, связана с водой в реке.

Ответ: движение рассматривают относительно воды в реке.

в) скорость плывущего по реке дерева равна скорости течения воды в реке

В этом утверждении сравниваются скорости двух движущихся объектов (дерева и воды) в некоторой общей системе отсчёта. Такое наблюдение и сравнение скоростей обычно производятся из точки, которая считается неподвижной, например, с берега реки. В системе отсчёта, связанной с берегом (и, следовательно, с Землёй), можно измерить скорость дерева и скорость течения и убедиться, что они равны.

Ответ: движение рассматривают относительно берега реки или Земли.

г) любая точка колеса движущегося велосипеда описывает окружность

Траектория движения точки на ободе колеса будет являться окружностью только в том случае, если наблюдать за ней из системы отсчёта, связанной с центром (осью) этого колеса. В этой системе отсчёта ось неподвижна, а все точки обода находятся на постоянном расстоянии от неё и совершают вращательное движение. Для наблюдателя, стоящего на земле, та же самая точка будет описывать более сложную кривую — циклоиду.

Ответ: движение рассматривают относительно оси колеса или рамы велосипеда.

д) солнце утром восходит на востоке, в течение дня движется по небу, а вечером заходит на западе?

Такое описание движения Солнца (восход, движение по небесному своду, закат) является классическим примером описания движения в геоцентрической системе отсчёта. Наблюдатель находится на Земле и воспринимает её как неподвижное тело, относительно которого движется Солнце. На самом деле, это видимое движение является следствием вращения Земли вокруг своей оси.

Ответ: движение рассматривают относительно Земли.