Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. На прошлой лекции, мы закончили изучение темы "Строение вещества", которую изучали на протяжении четырех лекций. Из этих лекции мы узнали об атомах и молекулах, диффузии, о взаимодействии молекул и трех агрегатных состоянии веществ.
На этой лекции мы с вами приступаем к изучению следующего большого раздела и будем им заниматься довольно долго и называется этот раздел "Взаимодействие тел".
Но прежде чем мы будем говорить о взаимодействии тел нам необходимо выработать язык на котором мы будем говорить. Вы уже знаете, что у науки есть свой язык. У каждой науки есть свой язык. Например, если мы услышим разговор двух биологов, то у нас может сложится впечатление, что мы иностранцы, потому что у них очень специфический язык. Точно также когда слушают физиков, то многие думают, что им ничего не понятно, хотя, вроде, слова все из родного языка. И вот как раз этот язык тесно связан с движением и взаимодействием тел, которые неотделимы друг от друга и поэтому сегодняшнюю лекцию мы начнем с изучения механического движения. Давайте еще раз повторим тему этой лекции: "Механическое движение. Скорость. Единицы скорости"
Итак, казалось бы, что все слова знакомы, но все не так просто как казалось бы на первый взгляд. Мы знаем, что в мире все меняется, еще древние говорили, в частности, Гераклид: "Все течет все меняется". Что означает слово меняется? Было что-то одно, стало другое. И вот разные изменения иногда называют словом "движение". Например, "экологическое движение". Что это значит? Это изменение отношения к природе, если раньше мы не заботились о том, что происходит с выброшенной батарейкой или же с выброшенным полиэтиленовым пакетом, то теперь оказывается, что сейчас очень важно, чтобы те же самые батарейки и полиэтиленовые пакеты не отравляли окружающую среду в которой мы живем. Это экологическое движение...А вот в заголовке у нас написано: "механическое движение". Что же это такое? Что меняется когда происходит механическое движение? Давайте пока это сформулируем не в виде строгого научного определения, а на простом понятийном уровне.
Движение - это изменение тела в пространстве относительно другого тела.
А давайте подумаем, если мы находимся в состоянии покоя и никуда не двигаемся, то при этом мы все таки движемся или нет? Кто-то утверждает, что мы при этом не двигаемся, кто-то наоборот утверждает, что двигаемся, так кто же все-таки прав? Ответ, что правы все, потому что было сказано в формулировке выше, что изменение положения относительно других тел. Вот например, учитель относительно учительского стола, относительно класса, относительно учеников учитель не подвижен. Но с другой стороны мы с вами находимся на вращающейся Земле, которая делает один оборот в сутки и из-за вращения Земли мы с вами перемещаемся примерно со скоростью звука, более 300 метров в секунду. И это еще не все...мы с вами находимся на Земном шаре, который за год совершает один оборот вокруг Солнца и движется наш Земной шар вместе с нами со скоростью тридцать километров в секунду. А на первый взгляд нам кажется, что мы с вами не подвижны. Значит, когда мы говорим о механическом движении нам необходимо вспомнить два выражения: "положение" и "относительность расположения тел". А теперь давайте запишем более строгое определение, что называется механическим движением.
Механическим движением называется изменение положения тела относительно других тел с течением времени.
Давайте прокомментируем как и почему появился термин "время". Как мы с вами определяем, что произошло какое-то изменение? Мы смотрим, что было до и стало после. А "до" и "после" это понятия, связанные со временем. Поэтому в определение выше и появляется термин "время".
Ну а теперь представим себе следующую ситуацию, приведенную в видеоролике ниже.
И так, давайте еще раз запишем, что такое траектория
Траектория - это линия вдоль которой движется тело.
Давайте еще раз запишем, что такое "путь"
Путь - это длина траектории. Основная единица измерения пути, входящая в СИ (систему си) - это метр. Но как было указано в видеоролике выше существуют и множество других внесистемных единиц измерения пути.
Теперь далее давайте определим такое понятие, как материальная точка.
Давайте еще раз повторим, что такое материальная точка.
Материальная точка - это тело размерами, которого в данной задаче можно пренебречь.
И так в видеоролике выше мы разобрали, что такое прямолинейное и криволинейное движение. Давайте запишем ниже определение.
Прямолинейное движение - это движение при котором траектория движения представляет собой прямую.
Криволинейное движение - это движение при котором траектория движения представляет собой кривую.
А теперь давайте подумаем вот над чем. Например при движении из одного города в другой на автомобиле можно доехать за несколько часов, на самолете долететь менее чем за час, а на велосипеде путь займет несколько дней и вот для того чтобы описать насколько быстро происходит движение физики придумали такую физическую величину, которая называется скоростью. Оказывается ответить на этот вопрос не так то просто. Почему? Потому что режим движения может меняться с течением времени, а может оставаться неизменным. Поэтому прежде чем говорить о скорости, нам необходимо поговорить еще об одной из характеристик движения.
Движение может быть равномерным, а может быть не равномерным.
Если, например, дать такое определение что равномерным движением является движение с одинаковой скоростью, то на данном этапе мы не можем применить такое определение, так как в нем присутствует понятие "скорость", но мы еще не давали определение скорости и не знаем что это такое и при попытки дать определение равномерному движению может опираться только на ранее введенные понятия: путь и время. И еще мы знаем что движение может быть прямолинейным и криволинейным. Вот пока все понятия на данный момент, которыми мы обладаем. Сейчас не важно какое у нас движение прямолинейное или криволинейное. И то и другое движение может быть равномерным. Так что же такое равномерное движение, если не пользоваться понятием скорости. Давайте пока дадим такое примерное определение что равномерным движением является движение при котором за равные промежутки времени, тело проходит равные пути.
Давайте на примере движения трамвая разберем, что такое прямолинейное движение. Допустим, что между остановками трамвая время в пять минут и расстояние между остановками пятьсот метров. Значит за пять минут трамвай проходит пятьсот метров. Получается что? Сто метров в минуту проходит трамвай. Но будет ли при этом движение трамвая равномерным, хотя он каждые пять минут проходит равные пути по 100 метров. Будет ли движение трамвая равномерным? Нет. Из-за того, что он делает остановки, но ведь в наше определение это не попало. Мы говорим, что равные промежутки времени тело проходит равное расстояние и тут надо добавить всего лишь одно слово и все встанет на свои места. Какое это слово? Давайте подумаем вот над чем. Конечно, за пять минут трамвай проходит пол километра, а давайте теперь попробуем за каждую секунду проанализировать. Между остановками за одну секунду трамвай проходит, допустим, 10 метров, а когда он находится на остановке он проходит ноль метров. Значит получается, что за одни промежутки времени трамвай проходит разные пути, а за другие пятиминутные проходит одинаковые пути. Какое слово надо вставить в определение, чтобы у нас получилось грамотное определение равномерного движения. Это слово "любой". Это слово очень важно и теперь давайте с использованием этого слова сформулируем все-таки понятие равномерного движения.
Равномерным движением - называется движение при котором за любые равные промежутки времени тело проходит равные пути.
А теперь давайте попытаемся ответить на вопрос, что такое не равномерное движение
Достаточно хотя бы одного промежутка времени за которое тело проходит разные пути. Все - это не равномерное движение. Это как человек, который является абсолютно честным. В любым ситуациях он говорит только правду, но достаточно только одной ситуации где он солгал он уже не является абсолютно честным человеком. конечно, таких людей не бывает, но это модель. Точно также как и равномерное движение - это модель. Прямолинейное движение - это модель упрощенная очень сложной природы. И так давайте запишем, что такое неравномерное движение.
Неравномерное движение - это движение при котором за равные промежутки времени тело проходит разные (различные) пути.
И вот теперь мы вплотную подошли к понятию скорости. Сейчас мы дадим определение скорости для самого простого движения - для равномерного.
И так давайте еще раз отдельно дадим определение скорости равномерного движения.
Скорость равномерного движения - это физическая величина равная отношению пути пройденного телом ко времени прохождения этого пути.
У скорости есть еще одна очень важные особенности, которую мы разберем в видеоролике ниже.
Значит математики должны были придумать для описания направления скорости не только численное значение, но величину задающую направления скорости. И такой величиной стал вектор.
Вектор - это величина, обладающая не только численным значением, но и направлением. У векторной величины есть особое обозначение и давайте в видеоролике ниже посмотрим, что это за обозначение.
Давайте теперь подумает, а путь имеет направление? Да. Например, путь равен пяти километрам. Что такое путь? Это длина траектории. У длины есть направление? Нет. Значит в физике есть и величины которые имеют численные значения, но не имеющие направления. Например, время тоже не имеет направления. Конечно, можно утверждать, что время направлено вперед, но бессмысленно утверждать, что оно направлено влево, вправо, вверх, вниз, от нас или к нам и т.д. Величины в физике, которые имеют только численные величины называются скалярными величинами.
Скаляром - называется величина имеющая только численное значение. Давайте в видеоролике ниже приведем примеры скалярных величин.
И наконец, мы с вами должны свободно владеть переходам от одних единиц скорости к другим.
Давайте подведем итог этой лекции. И так на этой лекции мы начали изучение большой темы: "Взаимодействие тел". Мы узнали, что такое движение, и механическое движение, узнали почему появилось понятие времени. Дали определение и наглядно увидели, что такое траектория, путь, материальная точка. Узнали, что такое прямолинейное и криволинейное, а так же равномерное и не равномерное движение. Вывели формулу для определения скорости равномерного движения. Ввели понятие направления скорости и базирующегося на нем понятия "вектора скорости". Определили, что такое скалярная и векторная величина и их отличия друг от друга и в конце потренировались при переводе одних величин скорости в другие.
На этом мы эту лекцию закончим.
Если тебе понравилось, то пожалуйста подпишись на канал и поддержи автора.