Глава 2. Механическое движение
Пленительный аромат долгожданной весны пробудил во мне непреодолимое желание добраться до школы пешком. Нет, я не планировала пропускать уроки, бесцельно блуждая по городу в путанных романтических мыслях. Дело в том, что моя школа отделена от дома лесистой местностью. Таким образом, как перемещаясь пешком по прямой, так и проделывая петляющих путь на автобусе, мне приходилось добираться до точки назначения около часа.
Траектория – линия, по которой перемещается объект.
Путь – длина траектории.
Перемещение – кратчайшее расстояние между точками начала и конца движения.
Пока я уверенно двигалась по назначенной траектории, окружающие меня вечнозеленые сосны пробудили во мне детские воспоминания о живописной дороге в деревню, пролегающей сквозь леса и холмы. С непреодолимым любопытством я наблюдала за деревьями, которые все быстрее и быстрее убегали вдаль. «Как это возможно? Стоит ли вообще доверять своим глазам?» Эти вопросы не давали мне покоя.
Действительно, как мы понимаем, движется ли объект или находится на месте? Внезапно проснувшись в вагоне с опущенными занавесками, мы не всегда можем определить, стоит ли поезд или пробирается сквозь ночную мглу. И лишь мерное постукивание колес выдает себя.
Когда вы находитесь в метро, относительно людей в вагоне ваше тело неподвижно, для ожидающих на платформе вы движетесь со скоростью поезда, а в космических масштабах вы летите со скоростью 230 километров в секунду, вращаясь вокруг центра Галактики. Верно и обратное: относительно вашего неподвижного тела как стоящие на платформе люди, так и Галактика совершают движение.
Поглощенная своими размышлениями, я сбилась с маршрута. Теперь мне понадобилась помощь навигатора, который бестактно сообщил мне, что я опаздываю.
С чего бы? Откуда он вообще знает? Карта хранит данные не только о длинах маршрутов, но и информацию о средней скорости ходьбы или езды. Несмотря на неравномерность нашего движения (по пути мы где-то идем быстрей, где-то вынуждены притормозить на светофоре или постоять в пробке), навигатор достаточно точно рассчитывает время в пути именно благодаря тому, что усредненная скорость учитывает все особенности нашего маршрута. И благодаря увеличению количества информации, с каждым годом предсказание времени в пути становится все лучше2.
Врожденный дух противоречия не позволил мне пойти на поводу у навигатора – едва переведя дыхание, я все же пришла в класс вовремя.
Итоги главы 2:
Механическое движение – изменение положения одного объекта*
относительно других. Тело может двигаться относительно одних тел,
но стоять по отношению к другим.
*объекты в физике принято называть физическими телами.
Траектория – линия, по которой движется тело.
Путь – длина траектории.
Перемещение – кратчайшее расстояние между точками начала и конца движения.
Неравномерное движение – движение с изменяющейся скоростью, т.е. за равные промежутки времени тело проходит разные пути.
Равномерное движение – движение с одной и той же скоростью на всем участке пути, т.е. за равные промежутки времени тело проходит равные пути.
Скорость – быстрота движения; путь, деленный на время.
Средняя скорость – скорость неравномерного движения, учитывающая остановки и изменения быстроты в течение пути.
Мгновенная скорость – скорость в данный момент времени.