Учебник для 10 класса

ФИЗИКА

       

§ 1.1. Движение тела и точки

    Приступим к изучению механического движения. В любом деле первый и главный вопрос: с чего начать? Не думайте, что ответ на этот вопрос при изучении движения оказался простым. Человечеству понадобилось около двух тысяч лет, чтобы встать на верный путь, который завершился открытием законов движения.

Попытки древних философов объяснить причины движения, в том числе и механического, были плодом чистой фантазии. Подобно тому, рассуждали они, как утомленный путник ускоряет шаги по мере приближения к дому, падающий камень начинает двигаться все быстрее и быстрее, приближаясь к матери-Земле. Движения живых организмов, например кошки, казались в те времена гораздо более простыми и понятными, чем падение камня. Были, правда, и гениальные озарения. Так, греческий философ Анаксагор говорил, что Луна, если бы не двигалась, упала бы на Землю, как падает камень из пращи.

Однако подлинное развитие науки о механическом движении в современном смысле слова началось с трудов великого итальянского физика Галилео Галилея. Галилей первым понял, что для открытия законов движения нужно сначала научиться описывать движение количественно (математически).

Нельзя ограничиваться простым наблюдением за движущимися телами; нужно ставить опыты для того, чтобы выяснить, по каким именно правилам происходит движение.

Раздел механики, изучающий способы описания движений и связь между величинами, характеризующими эти движения, называют кинематикой.

Описать движение тела — это значит указать способ определения его положения в пространстве в любой момент времени. Уже на первый взгляд задача описания кажется очень сложной. В самом деле, взгляните на клубящиеся облака, колышущуюся ветку дерева, представьте себе, какое сложное движение совершают поршни автомобиля, мчащегося по шоссе. Как же приступить к описанию движения? Самое простое (а начинать всегда лучше с простого) — это научиться описывать движение точки. Под точкой можно понимать, например, маленькую отметку, нанесенную на движущийся предмет — футбольный мяч (рис. 1.1), колесо трактора и т. д. Если мы будем знать, как происходит движение каждой точки (каждого очень маленького участка) тела, то тем самым мы будем знать, как движется все тело.

Рис. 1.1

Но вначале не надо гнаться за особо точным описанием движения. Давайте примем за точку очень маленький предмет — маленький по сравнению с тем расстоянием, которое он проходит. Например, когда вы говорите, что пробежали на лыжах 10 км, то никто не станет уточнять, какая именно часть вашего тела преодолела расстояние именно в 10 км, хотя вы отнюдь не точка. В данном случае это не имеет сколько-нибудь существенного значения.

Это очень важный момент. Когда мы пытаемся описать события, происходящие в мире, то всегда приходится прибегать к разного рода упрощениям действительности. Иначе мы вообще не сдвинемся с места в решении поставленной задачи. Не имеет смысла претендовать на абсолютную точность описания. Во-первых, она практически не нужна, а во-вторых, все равно она недостижима во всей полноте.

Но и движение маленького тела может быть очень сложным и запутанным. Так, пчела за день совершает столь сложное движение, что за количественное его описание вряд ли кто-либо смог бы взяться. Самое простое движение — это движение по прямой в одном направлении. Его совершает автомобиль на прямолинейном участке шоссе или поезд на прямом участке железнодорожного полотна. Вот с прямолинейного движения точки мы и начнем.

Изучение движения начинаем с его описания. Простейшее движение — это движение точки по прямой.

 

 

 

Top.Mail.Ru
Top.Mail.Ru