8. Относительность движения. Траектория и путь:
Второй уровень
8.21. Гекльберри Финн — герой произведения американского писателя М. Твена «Приключения Гекльберри Финна» — так описывал свои ощущения во время плавания на плоту в тумане: «Я сидел тихо, насторожив уши. Меня, разумеется, уносило вниз по течению со скоростью четыре-пять миль в час, но этого обыкновенно не замечаешь, — напротив, кажется, будто лодка стоит на воде неподвижно; а если мелькает мимо коряга, то даже дух захватывает, думаешь: вот здорово летит коряга! А что сам летишь, это и в голову не приходит. Если вы думаете, что ночью на реке, в тумане ничуть не страшно и не одиноко, попробуйте сами хоть разок, тогда узнаете». О каком свойстве механического движения здесь идет речь?
8.22. А. С. Пушкин писал:
Движенья нет, сказал мудрец брадатый.
Другой смолчал и стал пред ним ходить.
Сильнее бы не мог он возразить;
Хвалили все ответ замысловатый.
Но, господа, забавный случай сей
Другой пример на память мне приводит:
Ведь каждый день пред нами Солнце ходит,
Однако ж прав упрямый Галилей.
В чем же «прав упрямый Галилей»? Объясните свой ответ.
8.23. Древнеримский поэт Вергилий в поэме «Энеида» писал: «В море из порта идем, и отходят и земли, и грады». Что означают эти строки с точки зрения физики?
8.24. Китайский астроном До Сяхун, живший примерно за 100 лет до нашей эры, считая, что Земля движется, так обосновал свое предположение: «Земля постоянно движется, но люди этого не знают, они, как команда на закрытом судне, когда оно перемещается, этого не замечают». Почему люди не замечают, что Земля движется?
8.25. В кинофильме демонстрируется впечатляющий трюк: герой спрыгивает из летящего на малой высоте вертолета на крышу мчащегося автомобиля. Как вы думаете, должны ли при этом вертолет и автомобиль двигаться друг относительно друга?
8.26. Приходилось ли вам плыть на лодке в тумане (рис. 50)? Любопытное ощущение: не представляешь, движешься или нет. Можно ли, глядя на фотографию, ответить, движется лодка или нет?
8.27. На одной фотографии изображены автомобили на стоянке, на другой — колонна автомобилей на улице во время движения (рис. 51). Можно ли утверждать, что на обеих фотографиях автомобили покоятся друг относительно друга?
8.28. Стратонавты, поднимавшиеся в облачном слое на воздушном шаре, рассказывали, что никак не могли понять, — поднимается шар, опускается или висит на месте. А почему?
8.29. Самолет взлетает с идущего полным ходом авианосца (рис. 52). Одинакова ли скорость самолета относительно авианосца и берега?
8.30. Человек находится на вращающейся карусели (рис. 53). Какие тела кажутся ему неподвижными, а какие — движущимися?
8.31. Относительно какого тела рассматривают движение Солнца, когда говорят, что оно всходит и заходит?
8.32. Внимательно посмотрите на фотографии (рис. 54) и скажите, при решении каких задач можно рассматривать движение спортсмена как движение материальной точки.
8.33. Спортсмен пробежал несколько полных кругов по дорожке стадиона. Является ли траектория его движения замкнутой:
а) относительно Земли;
б) относительно Солнца?
8.34. Приведите примеры, в которых одно и то же тело одновременно может двигаться и покоиться.
8.35. От Архангельска до Кандалакши можно добраться на автомобиле по шоссе или на корабле морем (рис. 55). Будут ли при этом одинаковыми:
а) траектории движения;
б) пройденные автомобилем и кораблем пути?
8.36. На рисунке 56, а—г показаны траектории движения некоторых тел.
Какая траектория соответствует движению Луны относительно Земли; движению лифта; полету пчелы; движению частицы газа?
8.37. Может ли путь быть меньше расстояния между начальной и конечной точками траектории?
8.38. Поезд трогается, а провожающие неподвижно стоят на перроне. Может ли пассажир какое-то время оставаться неподвижным относительно них? Если да, то что он должен для этого сделать?
8.39. Одинаковый ли путь проходят правые и левые колеса автомобиля при повороте (рис. 57)?
8.41. На рисунках 58 и 59 изображены эскалатор и эпизод футбольного матча. Нарисуйте примерную траекторию движения относительно Земли ступеньки эскалатора и футбольного мяча после удара футболиста.
8.42. Боцман расхаживает по палубе движущегося судна: от правого борта к левому, затем от левого к правому, и все сначала. Нарисуйте в тетради траекторию движения боцмана:
8.25. В кинофильме демонстрируется впечатляющий трюк: герой спрыгивает из летящего на малой высоте вертолета на крышу мчащегося автомобиля. Как вы думаете, должны ли при этом вертолет и автомобиль двигаться друг относительно друга?
8.37. Может ли путь быть меньше расстояния между начальной и конечной точками траектории?
