§ 20. Рух і спокій. Відносність руху
Поміркуйте
Уявіть, що ви пливете на човні туманним ранком. Берегів водойми не видно. Чи можете ви напевно сказати: річкою чи озером ви пливете?
Пригадайте
Механічний рух
Із власного досвіду ви знаєте, що рух — це коли одні тіла переміщуються у просторі відносно інших.
Наприклад, пасажирський потяг Київ-Вінниця, починаючи рух у бік Вінниці, віддаляється від перону Київського вокзалу й невпинно наближається до кінцевого пункту.
Усе це приклади механічного руху.
Механічним рухом називають зміну взаємного розташування тіл або їхніх частин у просторі з плином часу.
Розгляньте приклади руху. Визначте, які з них стосуються неживої природи, а які — живої. Наведіть свої приклади руху тіл неживої природи і живих організмів.
Траєкторія руху
На малюнку ми бачимо лінії, якими рухаються автомобілі. Це — траєкторії руху.
Траєкторія — це лінія, якою тіло рухається в просторі.
Розгляньте приклади траєкторій. Наведіть свої приклади.
Завдання 1
Завдання 2
Відносність руху та спокою
Говорити про рух будь-якого тіла має сенс лише після того, як указано інше тіло, відносно якого рухається тіло, що ми розглядаємо. Для потяга таким тілом є, приміром, платформа вокзалу. Для літака — злітна смуга. Прикладів можна навести безліч. Отже, рух тіл завжди відносний.
Оскільки рух тіл відносний, то відносною буде й траєкторія руху: для одного спостерігача / спостерігачки це може бути пряма, а для іншого — крива. Так, відбивачі світла, закріплені на колесах біля обода, під час руху для велосипедиста описують у просторі кола, а для туриста, що спостерігає за велосипедистом, — зовсім іншу лінію.
Уперше поняття про відносність руху ввів у фізику італійський науковець Ґалілео Ґалілей.
Спокій також відносний.
Нерухома будівля вокзалу, від якої від’їжджав потяг, «рухається» для пасажирів потягу — відстань між пасажирами та будівлею збільшується.
Нерухомі гори разом із Землею обертаються навколо Сонця. Тому тіла, що перебувають у спокої відносно одних тіл, будуть рухатися відносно інших тіл.
Оскільки спокій тіл — поняття відносне, то можна «вимикати» рух, коли це потрібно. Наприклад, під час стикування космічного корабля з орбітальною станцією корабель має рухатися так само, як і станція. Таким чином вони перебуватимуть у спокої одне відносно одного, а от відносно Землі будуть рухатися із шаленою швидкістю.
Завдання 3
Розгляньте зображення. Автобус зупинився на червоне світло світлофора.
Запишіть приклади тіл, відносно яких автобус перебуває у спокої.
Запишіть приклади тіл, відносно яких автобус рухається.
Дізнайтеся більше
Те, що рух можна «вимкнути», використовують на авіатранспорті — прямо в повітрі здійснюють дозаправку літаків, аби вони могли якомога далі продовжувати політ.
Підсумуємо
Завдання 4
Завдання 5
Завдання 6
Завдання 7
Ключова ідея
Механічним рухом називають зміну взаємного розташування тіл або їхніх частин у просторі з плином часу.
Траєкторія — це лінія, якою рухається тіло в просторі. Рух та спокій відносні. Поки не вказано тіло, відносно якого розглядають рух або спокій, самі ці поняття не мають сенсу.
Запитання для повторення й засвоєння
1. Що називають механічним рухом?
2. Що таке траєкторія руху?
3. Чому рух тіл завжди відносний? Наведіть приклади.
4. Чи може бути так, що траєкторія руху тіла для різних спостерігачів / спостерігачок буде різною? Наведіть прилади.
5*. Чи може тіло одночасно рухатися й перебувати в спокої? Відповідь поясніть.