Читать книгу Фізика - Группа авторов - Страница 2

Чи замислювалися ви коли-небудь над тим, що таке рух ? А взагалі, чи варто над цим замислюватися: може, це питання не дуже цікаве і не гідне нашої уваги? Проте поміркуймо трохи над цим.

Життя ставить перед наукою цілі; наука висвітлює шляхи життя.

Н. Михайловський

Мабуть, ще первісним людям доводилося дивитися в небо й навкруги і відчувати (звісно, ще не розуміти!), що здійснюються певні зміни. Вони інтуїтивно використовували набутий досвід спостережень за рухом тварин, птахів задля власних потреб, наприклад для полювання.

Через десятки тисяч років людині вже потрібно було більш свідомо враховувати особливості рухів, які здійснювалися нею та всім, що знаходиться навкруги. Дивлячись на небо, стародавні греки ставили собі питання, чому яскраві «точки» на небі (зорі та планети!) рухаються саме так, а не інакше. А чому падає камінь, випущений з рук? Як зробити політ стріли або пращі більш точним? І ще багато інших «чому» змушувало людей замислюватися над тим, що вони спостерігали і що вже навіть увійшло в їхній вжиток.

Виявилося, що абсолютно всі об’єкти, які знаходяться навколо нас, рухаються, причому навіть і тоді, коли вони начебто перебувають у стані спокою.

Чим різняться рух та стан спокою?

Уявіть собі, що після важкого трудового дня в школі ви, переглянувши улюблену телевізійну передачу, заснули на дивані. Ви, звичайно, вважаєте, що в такому стані ви не рухаєтеся?

А чи відомо вам, що наша Земля обертається навколо власної осі, роблячи один оберт приблизно за двадцять чотири години? Але тоді й ви, хай і нерухомі відносно свого дивана, обертаєтеся разом із Землею! Тобто ви рухаєтеся!

Але й це ще не все. Виявляється, що наша планета Земля рухається навколо Сонця, а у свою чергу Сонце з усією своєю планетною сім’єю (отже, і з Землею) обертається навколо центру нашої Галактики з величезною швидкістю! А сучасні вчені-астрофізики кажуть, що й галактики з величезною швидкістю розбігаються у просторі. Де ж нам з вами знайти спокій?..

Яким чином можна визначити, що таке рух і що таке спокій?

Спробуємо спочатку сказати, що рух – це процес зміни положення в просторі одного тіла відносно якогось іншого (або інших) тіла.

Сказавши так, ми наголосили, що говорити про рух одного тіла, не маючи іншого, відносно якого ми цей рух спостерігаємо, просто безглуздо. Проте, якщо ми такі розумні, чого ж ми не помітили ще однієї важливої умови: зміна положення тіла здійснюється з часом, бо саме кожного разу через якийсь проміжок часу (через годину, хвилину, секунду або частку секунди) ми помічаємо зміну положення тіла в просторі. Тобто, узагальнюючи, треба сказати, що рух тіла є процесом зміни його положення в просторі відносно інших тіл з плином часу.

Коли ж говорять про стан спокою певного об’єкта, то мають на увазі, що цей об’єкт не рухається саме відносно якогось іншого, обраного за тіло відліку, тобто в нашому прикладі ви перебуваєте у стані спокою відносно дивана.

Ось це й називають відносністю руху:

по відношенню до різних об’єктів рух того ж самого тіла виглядає по-різному.

Проте поряд з відносністю у механічного руху є й певні риси того, що не змінюється навіть тоді, коли на той самий рух буде дивитися який-небудь інший спостерігач.

Наприклад, якщо відносно землі відстань між двома певними тілами збільшується, то відносно якогось іншого тіла відліку відстань між цими тілами теж буде збільшуватися, тобто відстань між тілами є абсолютною, однаковою з точки зору різних спостерігачів.

Наприклад, уявіть собі, що на палубі теплохода, що пливе річкою, розходяться танцюючі пари, а ви спостерігаєте їх рух, сидячи на березі. Що спостерігає у той самий час ваша мама, яка стоїть на тій самій палубі, – невже, що пари сходяться?.. Мабуть, ні. Тобто, відстань між танцюристами і з вашої точки зору, і з точки зору вашої мами буде однаковою. І ви однаково будете бачити її збільшення.

Ученим потрібна була не одна сотня років, щоб зрозуміти, що рух тіл є невід’ємною їх властивістю (як говорять філософи, формою існування матеріальних об’єктів).

Одним із найважливіших розділів фізики є механіка. Вона вивчає рух тіл або їх частин. У механіці розглядається рух великих (макроскопічних) тіл. Проте виявляється, що рухаються й частинки, з яких складаються всі тіла. Рухаються певні частинки під час того процесу, який ми називаємо електричним струмом. Рухаються частинки повітря (поки що назвемо їх так), яким ми дихаємо. А коли виникає і поширюється звук, то це теж пов’язано з певним рухом – коливаннями. І так далі, і так далі…

Рух дійсно є всюди та завжди!