1. Обсуждая определение движения, Аристотель в книге «Физика» писал: «Так как природа есть начало движения и изменения, а предметом нашего исследования является природа, то нельзя оставлять невыясненным, что такое движение: ведь незнание движения необходимо влечет за собой незнание природы. Определивши то, что относится к движению, надо попытаться подойти таким же образом и к последующему».

Почему Аристотель такое большое внимание уделяет определению того, что такое движение? Попробуйте предложить собственное определение движения.

2. Скорость звука в воздухе равна 332 м/с. Молния вспыхнула на расстоянии 1 км от наблюдателя. Через какое время наблюдатель услышит гром?

 

1. Пытаясь найти определение движения, Аристотель в книге «Физика» написал: «Движение невозможно без места, пустоты и времени».

Согласны ли вы с этим выводом?

2. Из пункта А вышел пешеход, который движется равномерно со скоростью 1 м/с. Через 4 секунды вдогонку за пешеходом пустился велосипедист со скоростью 2 м/с. На одной и той же координатной плоскости постройте графики пути пешехода и велосипедиста и узнайте, через какое время после своего выхода велосипедист догонит пешехода. Известно, что велосипедист движется равномерно.

 

1. Серёжа Переверзев, ученик 7 класса Харьковской гимназии «ОЧАГ», в 2002 году дал такое определение движения: «Движением я называю преодоление отрезка пути за определенное время».

Согласны ли вы с этим определением движения?

2. Из пункта А выехала грузовая машина и движется равномерно со скоростью 50 км/ч. Через 2 часа из пункта А вдогонку выехал «Мерседес». С какой скоростью должен равномерно двигаться «Мерседес», чтобы догнать грузовую машину через час? Решите задачу, построив на одной координатной плоскости графики пути грузовой машины и «Мерседеса».

 

1. Ксения Утевская, ученица 7 класса Харьковской гимназии «ОЧАГ», в 2002 году дала такое определение движению: «Движением я называю следствие пребывания энергии в данном теле».

Сравните определения движения Ксении и Сережи. Нарисуйте к ним схемы.

2. Из одного и того же пункта А в одном направлении одновременно вышли мотоцикл и грузовик. Мотоцикл движется равномерно со скоростью 20 км/ч, а грузовик движется равномерно со скоростью 40 км/ч. На одной координатной плоскости постройте графики пути мотоцикла и грузовика и определите по графику, через какое время расстояние между ними достигнет 60 км.

 

1.Академик Г.С.Ландсберг в книге «Элементарный учебник физики» в 1948 году дает такое определение: «Механическим движением тела называется изменение с течением времени его положения по отношению к другим телам».

Сравните это определение с определением Сережи и Ксении.

2. Велосипедист, двигаясь равномерно, проехал за 20 мин путь 8 км. Определите скорость велосипедиста в м/с.

 

1. Альберт Эйнштейн писал в 1916 году в книге «О специальной и общей теории относительности (общедоступное изложение)»:

«Если я без долгих размышлений и подробных разъяснений сформулирую задачу механики следующим образом: «механика описывает изменение положения тел в пространстве с течением времени», то я этим приму на свою совесть не один тяжкий грех; в этих грехах я и покаюсь прежде всего».

Как вы думаете, о каких грехах здесь идёт речь?

2. Из пункта А выехал игрушечный поезд, который первые 4 секунды движется равномерно со скоростью 0,25 м/с, затем 2 секунды стоит без движения, затем движется равномерно в том же направлении со скоростью 0,5 м/с. Через 8 секунд из пункта А выбегает мальчик, который, двигаясь равномерно, хочет догнать поезд за 4 секунды. На одной координатной плоскости постройте график пути поезда и мальчика и узнайте, с какой скоростью должен двигаться мальчик.

 

1. В своей книге Эйнштейн критикует обычное в его время определение механики: «Механика описывает изменение положения тел в пространстве с течением времени». Эйнштейн пишет так:

«Неясно, что следует понимать здесь под словами «место» и «пространство». Я стою у окна равномерно движущегося вагона и выпускаю из рук на дорогу камень, не сообщая ему скорости. Тогда я увижу (отвлекаясь от сопротивления воздуха), что камень падает прямолинейно вниз. Прохожий, находящийся вблизи железной дороги и наблюдающий одновременно со мной за падением камня, видит, что камень падает по параболе. Тогда я задаю вопрос: где «в действительности» находятся «места», через которые походит камень при падении, – на прямой линии или на параболе?»

Узнайте, что такое парабола. Нарисуйте схемы мысленного эксперимента Эйнштейна. Какие трудности открывает Эйнштейн в обычном для его времени определении движения?

2. В движущемся вагоне поезда на столе лежит книга. В покое или движении находится книга относительно: а) стола; б) пола вагона; в) рельсов; г) телеграфных столбов; д) встречного поезда; е) поезда, который движется в том же направлении и с той же скоростью, что и тот, в котором находится книга?

 

1. Эйнштейн задает вопрос: если я бросаю из окна равномерно движущегося вагона камень вниз, не сообщая ему скорости, то какую линию опишет камень? Эйнштейн отвечает на этот вопрос так:

«Заменяя понятие «тело отсчета» понятием «система координат», полезным для математического описания, мы можем сказать: камень описывает прямую линию относительно системы координат, жестко связанной с вагоном, и параболу относительно системы координат, жестко связанной с поверхностью земли».

Какую траекторию на самом деле имеет камень в этом опыте: прямую линию или параболу?

2. Какое расстояние проходит Луна, двигаясь по орбите вокруг Земли, за 2 часа?

 

1. Эйнштейн пишет: «Не существует траектории самой по себе, всякая траектория относится к определенному телу отсчета».

В чем странность физического понятия траектории? Проиллюстрируйте эту особенность понятия траектории примерами. Как вы думаете, все ли физические понятия относительны?

2. Велосипедист движется прямолинейно и равномерно. Какова траектория движения точек обода колеса относительно рамы велосипеда? А относительно дороги? Сделайте поясняющие рисунки.

 

1. Эйнштейн замечает: «Полное описание движения может быть дано лишь в том случае, если будет указано, как меняется положение тела со временем; иначе говоря, для каждой точки траектории должен быть указан момент времени, когда тело находится в этой точке».

Согласны ли вы с этим замечанием? Возможно ли момент времени указать для каждой точки? Ведь этих точек на траектории бесконечно много?

2. Какое расстояние проходит Земля, двигаясь по орбите вокруг Солнца, за 2 часа?

 

1. Размышляя над определением движения («кинесис»), Аристотель вводит понятие возможности («дюнамис»). Так возникает динамика – учение о возможности движения. Под «дюнамис» Аристотель понимал мощность, способность, возможность (например того, что из мальчика выйдет полководец). Аристотель считал, что все, что мы мыслим о движении, есть только возможность, «дюнамис», потенциально присутствующая в нем.

Сравните это понимание движения как возможности с определением Ксении Утевской: «Движением я называю следствие пребывания энергии в данном теле».

2. Трактор за первые 5 мин проехал 600м. Какой путь он проедет за 0,5 ч, двигаясь с той же скоростью?

 

1. Аристотель дает такое определение движения: «Я под движением разумею реальное осуществление того, что является возможным, поскольку оно таково».

Сравните это определение движения с определением, приведенном в учебнике по физике ХХ века (задание № 67).

2. Турист до привала шёл равномерно 3 часа со скоростью 6 км/ч, а после привала он шёл равномерно со скоростью 4 км/ч в течение двух часов. Привал составлял ровно 2 часа. Постройте график зависимости пути от времени и график зависимости скорости от времени.

 

1.Аристотель реальное осуществление возможности двигаться называл энтелехией. Он писал: «Движение есть энтелехия [осуществление замысла], существующая в потенции [возможности], поскольку оно таково».

Почему Аристотель думал, что движение – это развертывание замысла? Что за замысел он имел в виду?

2. Первая космическая скорость, при которой тело становится спутником Земли, равна 7,8 км/с. Вторая космическая скорость, при которой тело навсегда покидает орбиту Земли, равна 11,2 км/с. Третья космическая скорость, при которой тело навсегда покидает Солнечную систему, равна 16, 5 км/с. Выразите эти скорости в км/ч.

 

1. Круговое движение в механике Аристотеля играет ту же роль, что прямолинейное равномерное движение в пустоте в механике Галилея и Ньютона. Аристотель писал так о движении по окружности:

«Целое всегда пребывает в покое и в то же время непрерывно движется. Так как окружность есть мера движений, ей необходимо быть первой (ведь все измеряется первым). Так как окружность первая, она мера всему прочему. Далее: быть равномерным может только одно круговое движение, так как тело, движущееся по прямой, неравномерно движется в начале и в конце, ибо все движется быстрее, по мере того как удаляется от состояния покоя; только у кругового движения нет ни начала, ни конца в нем самом».

Почему Аристотель не мог себе вообразить равномерного прямолинейного движения?

2. Из пункта А до пункта В путь, равный 2700 км, самолет пролетел за 1 час. Обратный путь он летел со скоростью 715 м/с. В каком направлении скорость самолета была больше?

 

1. Размышляя о природе движения, Аристотель отрицал возможность движения в абсолютной пустоте. Если движение в пустоте возможно, то «никто не сможет сказать, почему тело, приведенное в движение, где-нибудь остановится, ибо почему оно скорее остановится здесь, а не там? Следовательно, ему необходимо или покоиться, или бесконечно двигаться, если только не помешает что-нибудь более сильное». Но бесконечное движение Аристотель считал абсурдом. Поэтому движение в пустоте невозможно, а, значит, невозможна и сама пустота.

Почему Аристотель не мог представить себе идею бесконечного равномерного движения в пустоте и считал её абсурдной?

2. Скорость зайца 15м/с, а скорость дельфина 72 км/ч. Кто из них движется быстрее?