Найти тему

Про школу, физику и первый закон Ньютона

Учебник физики для 8–го класса средней школы. СССР. Авторы Кикоин И.К., Кикоин А.К. Издание 1982 года. Вот по такому мы и учились.
Учебник физики для 8–го класса средней школы. СССР. Авторы Кикоин И.К., Кикоин А.К. Издание 1982 года. Вот по такому мы и учились.

(Исходное изображение взято с сайта bugaga.ru, из статьи "Советские школьные учебники (21 фото)", автор pene4ka, ибо более подходящего для этого случая изображения ни у меня, ни в Интернете не нашлось).

Это был обычный день и обычные занятия нашего радиокружка.

Сейчас я даже не помню точно, какое время года стояло за окном. Кажется была поздняя осень или зима. Быть может лежал снег. Из окон лаборатории падал косой серый холодный свет. Так бывает только зимой, когда солнце днем стоит низко и скрыто за плотными белыми тучами.

Нас было много. В лаборатории стоял гомон.

В тот день Васильич выглядел немного задумчивым. Он молчал, иногда поглядывал на нас, но вмешиваться не спешил.

Наконец, когда шум и гвалт достигли, казалось бы, своего апогея, Васильич поднял указательный палец вверх.

– Мальчики! Мальчики, внимание! – обратился он к нам.

Шум потихоньку стих. Мы смотрели на Васильича.

– Мальчики, прошу вас отложить на несколько минут все свои неотложные дела и послушать меня.

Убедившись, что все его слушают, Васильич, почему-то торжественно продолжил.

– Итак, мальчики, вы все ходите в школу...

– Все ходите в школу и изучаете разные науки, в том числе и физику.

– Или есть среди вас те, кто физику еще не изучает?

Таких среди нас не было.

– И вы, в том числе и по такому предмету, как физика, получаете оценки...

Мы слушали Васильича и не понимали, к чему он клонит.

– А поднимите руку те, у кого по физике единица!

Чтобы получить единицу по какому-либо предмету, в те времена, по крайней мере, нужно было очень постараться.

Я почти не слышал о таких случаях.

– Нет таких... Очень хорошо!

– Ну а двойка, у кого-нибудь из вас есть двойка по физике?

Молчание.

– И двоек тоже нет, замечательно.

– А тройка, у кого по физике тройка, поднимите руку, пожалуйста!

Ни одной руки не поднялось. Васильич был доволен.

– То есть здесь, среди нас, ни двоечников, ни троечников нет...

– То есть здесь собрались одни отличники и хорошисты...

– Отличники и хорошисты. Это просто прекрасно!

Нам всем тоже было приятно оказаться в такой славной компании.

– А может ли кто-нибудь из вас, отличников и хорошистов, – продолжил Васильич, – сформулировать мне первый закон Ньютона?

– Эф равно Эм А – выкрикнул кто-то сгоряча с последнего ряда.

– Это второй, второй закон, – зашикали на него.

– Что ты говоришь? Сила рассчитывается как произведение массы на ускорение? Да, это второй закон Ньютона, – поддержал Васильич, – а мне нужен первый, именно первый закон. Итак, кто из вас, отличников и хорошистов, мне его сформулирует?

– Существуют... – слова, когда-то зазубренные, но не понятые и так и не осознанные, всплывали медленно в памяти.

– ...такие инерциальные системы... – коллективное бессознательное пыталось ответить сообща.

– ...отсчета..., относительно которых...

Дальше как-то невпопад, вроде каждый пытался продолжить, но получалось лишь какое-то невнятное бормотание.

– Ну так что там дальше с этими инерциальными системами отсчета? – попытался направить нас по нужному пути Васильич.

Мы, отличники и хорошисты, побубнив немного, замолкали, осознав тщетность своих жалких потуг.

– Что, неужели забыли? Не беда, я напомню, – Васильич скрывался в подсобке, шумела сдвигаемая фанерная створка стеллажа, несколько мгновений и Васильич появлялся с потрепанной книжкой в руке.

Знакомая красно-синяя обложка. Учебник физики. Именно такой, по которому занимались мы в школе.

Мы не удивлялись, до кружка радиоэлектроники Васильич преподавал физику в лучшей школе города и мы про это знали.

Также знали, что на полках стеллажа, помимо подшивок журнала "Радио" и книжек по электронике, у Васильича стояли и другие наши школьные учебники.

Сильно потрепанные, видимо доставались они Васильичу уже списанными, но тогда [и ему] это было совсем не важно.

Васильич открывал учебник на нужной странице, читал первый закон Ньютона полностью и требовал его пояснить. Простыми, понятными и точными словами.

Если у нас и получалось, то плохо, почти никак.

Могли лишь пытаться повторить зазубренное, пояснить не могли.

Наконец Васильичу надоедало нас мучить.

– Мальчики, – смягчившись говорил он, – то, что вы не можете сформулировать и пояснить первый закон Ньютона – это не ваша вина. Скорее, это беда тех, кто учит вас и кто пишет подобные учебники.

– Я вовсе не хочу сказать, что учебник написан неправильно или учат вас неправильно, вовсе нет. И когда вы будете сдавать экзамены или писать контрольные, вам нужно будет приводить закон Ньютона именно в той формулировке, как написано у вас в учебнике. Даже если вы его не понимаете и не можете пояснить. Формулировка корректная. Просто она немного сложна для вашего понимания. Ее можно заучить, вызубрить, но понять ее вам...

– Но вот когда учился я, мальчики, тогда мы пользовались иной формулировкой первого закона Ньютона. Это было давно и мы учились по очень старым, и другим учебникам. И мне лично та, старая формулировка кажется более простой и понятной. Хотя, повторю, сдавая экзамены вам нужно приводить в данном случае именно современную формулировку данного закона.

Тогда для меня это было откровением. Оказывается, существует несколько формулировок одного из основных законов, казалось бы незыблемых и неизменных. Предполагаю, что откровением слова Васильича были не только для меня.

– Я расскажу вам, мальчики, о той, старой формулировке, которую учили мы.

– На самом деле первый закон Ньютона очень прост для понимания и состоит всего из двух частей, двух предложений.

– В нем Ньютон дает определение понятию "сила".

– Первая часть закона звучит так: "Все тела во Вселенной находятся либо в состоянии относительного покоя, либо в состоянии относительного движения".

Ключевое слово здесь "относительного". Что это значит? Абсолютного движения и покоя не существует, движение и покой всегда относительны чего-либо.

– Ну-ка, подойди сюда, – он вытаскивал на середину лаборатории одного из нас, – ходи мимо меня. Да, просто ходи мимо меня вперед и назад.

– Относительно этого стола я нахожусь в состоянии относительного покоя, а Вася находится в состоянии относительного движения.

– Относительно меня Вася находится в состоянии движения.

– Относительно поверхности Земли стол находится в состоянии покоя.

– И стол и Вася и я и наша планета, все мы находимся в состоянии движения относительно Солнца и звезд.

– Всем понятно, что такое состояния относительного движения и покоя?

– Продолжай ходить мимо меня, я тебе говорю...

– И вторая часть первого закона Ньютона: "Изменение состояния тела производится силой, приложенной к данному телу".

Тут Васильич выступал резко вперед, так, что Вася с разгона на него налетал.

– Я приложил к своему телу силу, сделав шаг, мое тело из состояния относительного покоя перешло к относительному движению, изменило свое состояние.

– Я приложил силу и к Васе, заставив его остановиться, принять состояние относительного покоя, покоя относительно меня. То есть приложенная мной сила к Васе также заставила его изменить свое состояние.

Всего два предложения для нас, тогдашних пятнадцатилетних, и никакой зауми.

***

Формулировку первого закона Ньютона, в пояснении Васильича я понимаю и помню до сих пор.

А вот про инерциальные системы отсчета вспоминаю разве что с матюгами, когда еду в маршрутке или переполненном автобусе и торопящийся по вечным пробкам усталый заспанный водитель резко жмет на тормоз, так, что половина салона народу летит вперед. С такими же матюгами, что и у меня.

И я до сих пор не знаю, что там с ними, с этими инерциальными системами было дальше.

Хотя это один и тот же закон, просто изложенный по разному.

***

И это еще не конец истории.

При подготовке этого рассказа я поискал формулировку первого закона Ньютона в учебнике физики, по которому учились мы.

Искал в Интернете.

Так как я не помнил точно год и авторов, то искал по виду обложки, выбирая все учебники за плюс-минус несколько лет с 1975-го по 1988-й год.

Просмотрел все, что удалось скачать.

И самое интересное, что по разному приводится сама формулировка не только в учебниках разных авторов, но и в учебниках одних и тех же авторов, различающихся всего лишь годом издания. В некоторых изданиях формулировки нет вообще, либо она дается общими словами.

Вы и сами можете провести подобный поиск.

А нынешняя жизнь гораздо разнообразнее и красочнее во всех своих проявлениях.

Как ни удивительно, но сегодня, спустя 333 года после его описания в "Математических началах натуральной философии" первый закон Ньютона продолжает активно видоизменяться.

Зайдите, не поленитесь в поисковик, наберите в поисковой строке "первый закон Ньютона".

Вроде ничего подозрительного, классика, совсем как у нас в школе.

А теперь перейдите в раздел "Картинки".

Для тех, кто не может воспользоваться поиском – вот три первых скриншота выдаваемых при поиске, можно нажав на каждый из них рассмотреть подробнее.

Картинка из Яндекса, номер один.
Картинка из Яндекса, номер один.
Картинка из Яндекса, номер два.
Картинка из Яндекса, номер два.
Картинка из Яндекса номер три.
Картинка из Яндекса номер три.

Насколько я понимаю, здесь собраны наглядные представления данного закона из всевозможных школьных рефератов по физике.

Пусть все они, немного по разному говорят об одном и том же, но вам не кажется странным, что приводимые здесь вариации больше похожи не на точную формулировку одного из основных физических законов, а на вольное сочинение на тему "Как я провел лето"?

Статья из Википедии, в которой поясняется, почему в 20-м веке пришлось переформулировать данный закон, для примера.

Аналогичная поясняющая статья на Студопедии, для примера.

Как вы думаете, будет ли разбираться в этих тонкостях пятнадцатилетний оболтус? (Да простят меня современные школьники за такое сравнение, говорю, имея ввиду только себя тогдашнего).

И как по Вашему, что сейчас делает современный пятнадцатилетний школьник изучая физику, больше понимает или зубрит?

Ни то ни другое? Натаскивается к ЕГЭ?

14 ноября 2019 года.

С уважением, Ваш @mp42b.

-5