-->
|
|
|
Ãëàâà 1. Êèíåìàòèêà òî÷êè è òâ¸ðäîãî òåëà § 1. Ìåõàíè÷åñêîå äâèæåíèå. Ñèñòåìà îòñ÷¸òàÏî õàðàêòåðó ðåøàåìûõ çàäà÷ ìåõàíèêó äåëÿò íà êèíåìàòèêó è äèíàìèêó.  êèíåìàòèêå îïèñûâàþò äâèæåíèå òåë áåç âûÿñíåíèÿ ïðè÷èí, âûçûâàþùèõ äàííîå äâèæåíèå. Âñïîìíèòå, ïî êàêèì ïðèçíàêàì ìû îïðåäåëÿåì, ÷òî òåëî äâèæåòñÿ. Êàê âû óêàçûâàåòå ìåñòî, â êîòîðîì ñîáèðàåòåñü âñòðåòèòüñÿ ñ äðóãîì?
Ïåðâîå, ÷òî áðîñàåòñÿ â ãëàçà ïðè íàáëþäåíèè îêðóæàþùåãî íàñ ìèðà, — ýòî åãî èçìåí÷èâîñòü. Ìèð íå ÿâëÿåòñÿ çàñòûâøèì, ñòàòè÷íûì. Èçìåíåíèÿ â í¸ì âåñüìà ðàçíîîáðàçíû. Íî åñëè ñïðîñèòü âàñ, êàêèå èçìåíåíèÿ âû çàìå÷àåòå ÷àùå âñåãî, òî îòâåò, ïîæàëóé, áóäåò îäíîçíà÷íûì: èçìåíÿåòñÿ ïîëîæåíèå ïðåäìåòîâ (èëè òåë, êàê ãîâîðÿò ôèçèêè) îòíîñèòåëüíî çåìëè è îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà ñ òå÷åíèåì âðåìåíè. Áåæèò ëè ñîáàêà, èëè ì÷èòñÿ àâòîìîáèëü — ñ íèìè ïðîèñõîäèò îäèí è òîò æå ïðîöåññ: èõ ïîëîæåíèå îòíîñèòåëüíî çåìëè è îòíîñèòåëüíî âàñ èçìåíÿåòñÿ ñ òå÷åíèåì âðåìåíè. Îíè ïåðåìåùàþòñÿ. Ñæèìàåòñÿ ïðóæèíà, ïðîãèáàåòñÿ äîñêà, íà êîòîðóþ âû ñåëè, — èçìåíÿåòñÿ ïîëîæåíèå ðàçëè÷íûõ ÷àñòåé òåëà îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà.
Îïðåäåëåíèå ìåõàíè÷åñêîãî äâèæåíèÿ âûãëÿäèò ïðîñòî, íî ïðîñòîòà ýòà îáìàí÷èâà. Ïðî÷òèòå îïðåäåëåíèå åù¸ ðàç è ïîäóìàéòå, âñå ëè ñëîâà âàì ÿñíû: ïðîñòðàíñòâî, âðåìÿ, îòíîñèòåëüíî äðóãèõ òåë. Ñêîðåå âñåãî, ýòè ñëîâà òðåáóþò ïîÿñíåíèÿ. Ïðîñòðàíñòâî è âðåìÿ. Ïðîñòðàíñòâî è âðåìÿ — íàèáîëåå îáùèå ïîíÿòèÿ ôèçèêè è... íàèìåíåå ÿñíûå.
Èñ÷åðïûâàþùèõ ñâåäåíèé î ïðîñòðàíñòâå è âðåìåíè ìû íå èìååì. Íî è òå ðåçóëüòàòû, êîòîðûå ïîëó÷åíû ñåãîäíÿ, èçëîæèòü â ñàìîì íà÷àëå èçó÷åíèÿ ôèçèêè íåâîçìîæíî. Îáû÷íî íàì âïîëíå äîñòàòî÷íî óìåòü èçìåðÿòü ðàññòîÿíèå ìåæäó äâóìÿ òî÷êàìè ïðîñòðàíñòâà ñ ïîìîùüþ ëèíåéêè è èíòåðâàëû âðåìåíè ñ ïîìîùüþ ÷àñîâ. Ëèíåéêà è ÷àñû — âàæíåéøèå ïðèñïîñîáëåíèÿ äëÿ èçìåðåíèé â ìåõàíèêå, äà è â áûòó. Ñ ðàññòîÿíèÿìè è èíòåðâàëàìè âðåìåíè ïðèõîäèòñÿ èìåòü äåëî ïðè èçó÷åíèè ìíîãèõ ÿâëåíèé âî âñåõ îáëàñòÿõ íàóêè.
«...Îòíîñèòåëüíî äðóãèõ òåë». Åñëè ýòà ÷àñòü îïðåäåëåíèÿ ìåõàíè÷åñêîãî äâèæåíèÿ óñêîëüçíóëà îò âàøåãî âíèìàíèÿ, òî âû ðèñêóåòå íå ïîíÿòü ñàìîãî ãëàâíîãî. Íàïðèìåð, â êóïå âàãîíà íà ñòîëèêå ëåæèò ÿáëîêî. Âî âðåìÿ îòïðàâëåíèÿ ïîåçäà äâóõ íàáëþäàòåëåé (ïàññàæèðà è ïðîâîæàþùåãî) ïðîñÿò îòâåòèòü íà âîïðîñ: ÿáëîêî äâèæåòñÿ èëè íåò? Êàæäûé íàáëþäàòåëü îöåíèâàåò ïîëîæåíèå ÿáëîêà ïî îòíîøåíèþ ê ñåáå. Ïàññàæèð âèäèò, ÷òî ÿáëîêî íàõîäèòñÿ íà ðàññòîÿíèè 1 ì îò íåãî è ýòî ðàññòîÿíèå ñîõðàíÿåòñÿ ñ òå÷åíèåì âðåìåíè. Ïðîâîæàþùèé íà ïåððîíå âèäèò, êàê ñ òå÷åíèåì âðåìåíè ðàññòîÿíèå îò íåãî äî ÿáëîêà óâåëè÷èâàåòñÿ. Ïàññàæèð îòâå÷àåò, ÷òî ÿáëîêî íå ñîâåðøàåò ìåõàíè÷åñêîãî äâèæåíèÿ — îíî íåïîäâèæíî; ïðîâîæàþùèé ãîâîðèò, ÷òî ÿáëîêî äâèæåòñÿ. Ñôîðìóëèðóåì çàêîí îòíîñèòåëüíîñòè äâèæåíèÿ.
Ïðèñòóïèì ê èçó÷åíèþ ìåõàíè÷åñêîãî äâèæåíèÿ. ×åëîâå÷åñòâó ïîíàäîáèëîñü îêîëî äâóõ òûñÿ÷ ëåò, ÷òîáû âñòàòü íà âåðíûé ïóòü, êîòîðûé çàâåðøèëñÿ îòêðûòèåì çàêîíîâ ìåõàíè÷åñêîãî äâèæåíèÿ.
|
|
|