§3. Дізнаємося про механічний рух

ГДЗ Фізика 7 клас Засєкіна

ДОСЛІДЖУЙ

1. Розглянь малюнок 3.1 й уяви собі, що ці тіла (організми, середовища, сигнали, молекули) рухаються. Поясни, чим, на твою думку, зображення руху на малюнку 3.1 відрізняються від зображень на малюнку 3.2.

Типи руху: Малюнок 3.1 фокусується на природних і фізичних процесах, таких як тепловий і механічний рух середовищ, тоді як малюнок 3.2 зосереджений на механічному русі людей і тварин.

Суб’єкти: Малюнок 3.1 більше про неживі процеси, тоді як малюнок 3.2 акцентує на живих істотах і їхній активності

2. Обери по одній світлині з малюнків 3.2 (с. 27) і 3.3. Чи можеш із впевненістю сказати, у якому напрямку рухаються тіла, яким буде їхнє положення через певний проміжок часу? Що на малюнку 3.3 стало тобі в пригоді для виконання завдання?

Велосипедист: Його напрямок руху можна визначити за положенням тіла та велосипеда. Через певний проміжок часу він, ймовірно, буде далі по дорозі в тому ж напрямку.

На малюнку 3.3 карта з маршрутом стала в пригоді, оскільки вона чітко вказує напрямок руху, що дозволяє передбачити майбутнє положення об’єкта. У випадку з велосипедистом, напрямок визначається його положенням і орієнтацією на дорозі.

ДУМАЙ

Чому рух тіла називають механічним?

Рух тіла називають механічним, тому що він являє собою зміну положення тіла в просторі з часом відносно інших тіл. Це один з основних видів руху, який вивчається в механіці, науці про рух і взаємодію тіл.

Чому механічний рух відносний?

Механічний рух є відносним, тому що його опис залежить від вибору тіла відліку. Тіло може рухатися відносно одного об’єкта і бути в спокої відносно іншого. Наприклад, автомобіль, що рухається дорогою, може бути в русі відносно землі, але в спокої відносно пасажирів всередині.

Опиши рухи, які спостерігає хлопчик і які спостерігає дівчинка (мал. 3.8).

Хлопчик на пірсі: Він спостерігає за рухом човна. Відносно нього, човен рухається по воді.
Дівчинка на човні: Вона спостерігає за рухом пірса, який віддаляється. Відносно неї, пірс рухається в протилежному напрямку.

Таким чином, обидва спостерігають рухи, але з різних точок зору, що підкреслює відносність механічного руху.

Порівняй поняття тіло відліку й система відліку. Чим вони відрізняються? Що в них спільного

Спільне:

Обидва використовуються для визначення положення та руху об’єктів у просторі.

Відмінності:

Тіло відліку: Це конкретний об’єкт, відносно якого визначають положення та рух інших об’єктів.
Система відліку: Включає тіло відліку, систему координат і часовий відлік. Вона є більш комплексною і дозволяє описувати рух математично.

Які бувають механічні рухи за формою траєкторії?

Прямолінійний рух: Рух по прямій лінії.
Криволінійний рух: Рух по кривій траєкторії, наприклад, по колу.

Чому кажуть, що Сонце сходить і заходить? Що в цьому разі є тілом відліку?

Цей вираз використовується через те, що спостерігач на Землі використовує Землю як тіло відліку. Насправді це Земля обертається навколо своєї осі, створюючи ілюзію руху Сонця по небу.

Уяви, що ти перебуваєш у вагоні купе потяга, що прямує з Києва до Львова. Опиши характер свого руху відносно столика, залізничної колії, Південного залізничного вокзалу міста Києва, Сонця.

Характер руху в потязі

Відносно столика: У спокої, якщо ти сидиш.
Відносно залізничної колії: Рухаєшся в напрямку Львова.
Відносно Південного вокзалу Києва: Віддаляєшся.
Відносно Сонця: Рух може бути складним, залежно від часу доби й напрямку руху потяга.

Два автомобілі рухаються в одному напрямку так, що деякий час відстань між ними не змінюється. Укажи, відносно яких тіл протягом цього інтервалу часу кожний автомобіль перебуває у спокої і відносно яких автомобілі рухаються.

У спокої: Відносно один одного, якщо відстань між ними не змінюється.
Рухаються: Відносно землі, доріг та інших нерухомих об’єктів.

Коли тіло вважають матеріальною точкою? Наведи приклади. Уважно розглянь малюнок 3.9. У яких випадках спортсменів можна вважати матеріальною точкою?

Тіло вважають матеріальною точкою, якщо його розміри можна знехтувати в умовах задачі. Це спрощує аналіз руху, оскільки враховується лише маса і положення тіла, а не його форма чи об’єм.

Приклади:

Автомобіль, що рухається на великі відстані, де його розміри незначні порівняно з пройденим шляхом.
Футбольний м’яч під час гри, коли важливо лише його траєкторія.

Спортсмени як матеріальні точки (мал. 3.9)

Бігунка (б): Можна вважати матеріальною точкою, якщо аналізується її рух по доріжці на великій дистанції.
Парашутист (г): Може бути матеріальною точкою при розгляді його падіння з великої висоти.

Дізнайся більше про українських чемпіонів у різних видах спорту. Розпочни дослідження про зв’язок фізики і спорту.

Фізика відіграє важливу роль у спорті, допомагаючи зрозуміти та оптимізувати рухи спортсменів для досягнення кращих результатів. Дослідження в цій галузі можуть включати аналіз траєкторій, сили тертя, аеродинаміки та інших фізичних аспектів, що впливають на спортивні досягнення.

ДІЙ

Уяви, що твій стіл — система координат, початок якої — один із кутів стола, осі — прилеглі до кута краї стола. Накресли цю систему координат у масштабі в зошиті. Розташуй на столі пенал, ручку або інший предмет. Укажи його початкові координати. Пересувай предмет прямолінійно в певну точку стола. Запиши нові координати предмета. Рухай предмет у початкове положення криволінійною траєкторією.

система координат

Система координат на столі:
- Уявіть, що один кут стола - це початок координат (0,0).
- Два прилеглі краї стола - це осі X та Y.
- Накресліть цю систему в зошиті, використовуючи відповідний масштаб.
Розміщення та рух предмета:
- Покладіть пенал або ручку на стіл.
- Запишіть початкові координати, наприклад (3,4).
- Пересуньте предмет по прямій лінії в іншу точку.
- Запишіть нові координати, наприклад (7,6).
- Поверніть предмет у початкове положення криволінійним шляхом.

Уяви, що гелікоптер піднімається вертикально вгору (мал. 3.10, Га ). Зобрази траєкторію руху точок 1 і 2, розташованих на лопатях гвинта гелікоптера: а) відносно пілота; б) відносно Землі. До речі, чи відомо тобі, що винахідником гелікоптерів є наш співвітчизник Ігор Сікорський? Дізнайся про нього більше.

Рух гелікоптера (мал. 3.10, а):

а) Траєкторія точок 1 і 2 відносно пілота:

Точки 1 на місця, точка 2 буде описувати кола, оскільки лопаті обертаються.

б) Траєкторія точок 1 і 2 відносно Землі:

1 буде підніматися вгору, 2 точка буде рухатися по спіралі, поєднуючи обертальний рух лопатей з вертикальним підйомом гелікоптера.

Щодо Ігоря Сікорського:

Ігор Сікорський (1889-1972) - видатний авіаконструктор українського походження. Він розробив перший у світі чотиримоторний літак “Русский витязь” (1913) та перший серійний вертоліт VS-300 (1939). Сікорський емігрував до США в 1919 році, де заснував компанію Sikorsky Aircraft, яка стала провідним виробником вертольотів. Його внесок у розвиток авіації та вертольотобудування є неоціненним.

Візьми скляну трубку (пробірку). Заповни її підфарбованою водою майже до країв. Закрий корком. Переконайся, що у воді є бульбашка повітря (мал. 3.10). Вислови припущення, за яких умов бульбашка буде нерухомою відносно одного з кінців трубки. Перевір свою гіпотезу на досліді.

Гіпотеза: Бульбашка повітря буде нерухомою відносно одного з кінців трубки, коли трубка буде розташована вертикально.

Перевірка:

Тримайте трубку вертикально. Бульбашка повинна піднятися до верхнього кінця трубки і залишатися там нерухомою.
При нахилі трубки бульбашка почне рухатися.
Коли трубка горизонтальна, бульбашка буде прагнути до найвищої точки.

Візьми лінійку, олівець та аркуш паперу. Поклади лінійку на аркуш паперу. Зафіксуй положення олівця біля однієї з відміток лінійки (наприклад, на позначці 16 см) (мал. 3.10 в). Що потрібно зробити, щоб олівець був нерухомим і водночас залишав слід на аркуші паперу?

Щоб олівець був нерухомим відносно лінійки й водночас залишав слід на папері, потрібно:

Тримати олівець нерухомо відносно лінійки на позначці 16 см.
Рухати лінійку разом з папером.

Таким чином, олівець буде нерухомим, але рухомим відносно паперу, залишаючи на ньому слід.