Текст №1.08 (Механика)

Законы механики Ньютона справедливы для инерциальных систем отсчёта (ИСО). В ИСО все ускорения, испытываемые телами, есть результат взаимодействия с другими телами (результат действия сил). Но иногда можно обнаружить, что тело, не взаимодействующее с другими телами, получает дополнительное ускорение. И мы не можем сказать, действием каких сил оно вызвано, с какими материальными объектами происходит взаимодействие. В то же время можно заметить, что система отсчёта, в которой находится данное тело, начала двигаться ускоренно относительно выбранной инерциальной системы отсчёта. Эти силы, которые вызывают дополнительные ускорения в системах отсчёта, движущихся ускоренно относительно инерциальных систем, и которые не связаны с воздействием со стороны конкретных тел, в механике получили название сил инерции.

При экспериментальном изучении сил инерции, возникающих в неинерциальных системах отсчёта, обнаруживается замечательное совпадение их свойств со свойствами сил тяготения. Рассмотрим такой мысленный эксперимент. Пусть в закрытом вагоне находятся два путешественника. Вагон идёт равномерно, без тряски, поэтому в соответствии с классическим принципом относительности путешественники не замечают своего движения. И вдруг они начинают наблюдать необычные явления. Шар, до тех пор неподвижно лежавший на столике, вдруг покатился; путешественники почувствовали, как какая-то сила прижала их к спинке сиденья, поверхность воды в стакане наклонилась к поверхности стола и т. д. Первый путешественник может сказать, что всё это произошло потому, что вагон стал двигаться ускоренно, и они наблюдают проявление сил инерции. Однако второй вправе возразить, что вагон вовсе не ускоряется. Просто он вышел на наклонный участок пути, так что появилась составляющая силы тяжести, направленная вдоль пола вагона, и все явления, которые стали наблюдаться, это результат действия силы тяготения. Не выходя за пределы вагона, почти невозможно установить, кто из них прав. Сходство сил инерции и тяготения обусловлено тем, что обе они пропорциональны массе тел.

Наблюдения показывают, что все природные процессы протекают под действием постоянно действующих сил инерции точно так же, как под действием силы тяжести.

Выполните задания к тексту:

1. По данному тексту составьте краткий рассказ и план ответа с использованием таблиц, схем, графиков, рисунков, пояснительных чертежей и т.п.

2. Дайте определение физических терминов, встречающихся в тексте, объясните их физический смысл.

3. Какая информация из текста может быть для Вас полезна в повседневной жизни?

4. На основании каких физических законов можно объяснить описанное в тексте явление (процесс)? От каких факторов (параметров) и как зависит протекание описанного в тексте явления (процесса)? Что изменится в протекании явления, если изменить тот или иной параметр?

5. Если в тексте идет речь о нескольких объектах (явлениях, процессах): Что общего в описании различных объектов (явлений, процессов) в этом тексте? Чем они отличаются?

6. Какие известные Вам явления (процессы) описываются теми же физическими законами (подчиняются тем же закономерностям) или характеризуются теми же физическими величинами?