Движение как перемещение естествознание кратко

Обновлено: 05.07.2024

Тема. Природа в движении, движение в природе. Вопросы темы. Механическое движение. Движение как перемещение. Движение как распространение. Волны. Движение тепла. Статистика хаоса и порядка. Движение как качественное изменение: химические реакции; ядерные реакции. Движение как перемещение. Что движется - объект или состояние? Чтобы пояснить, почему возникает такой вопрос, приведем сначала короткое стихотворение А.С. Пушкина "Движение". "Движенья - нет!" - сказал мудрец брадатый.
Другой смолчал и стал пред ним ходить.
Сильнее он не мог бы возразить.
Хвалили все ответ замысловатый.
Но, господа! Забавный случай сей
Другой пример на память мне приводит:
Ведь каждый день пред нами Солнце ходит,
Однако ж прав упрямый Галилей! В стихотворении речь идет о диспуте двух известных мыслителей античности Зенона и Демосфена. Первый утверждал отсутствие движения. В доказательство он приводил следующее логическое рассуждение. Пусть из лука выпущена стрела. При полете она последовательно проходит одну точку своей траектории за другой. Что значит - проходит? Это значит, что она там находится некоторое, пусть даже малое время в покое. Отсюда следует парадоксальный вывод: в любой (истинный, мгновенный) момент времени стрела неподвижна. "Движенья - нет". Вообще-то ответ Демосфена был не по правилам научного диспута о высокой материи. Он не стал обращаться к рациональной половине мышления и искать логическое обоснование. Он просто показал, как человек воспринимает движение интуитивно. Движение есть и это самодостаточный факт. Апория "стрела Зенона" в античности так и не была разрешена. В классической механике Ньютона постулируется противоположное Зенону утверждение: Движенье есть от сотворения Мира и всегда будет. Все объекты (тела, за которыми мы наблюдаем) движутся. Покой есть частный случай наблюдения в выделенной системе отсчета, которая сама движется вместе с объектом. Чтобы убедиться в движении объекта, необходимо конечное время наблюдения. Если стремится к нулю, то даже при громадной скорости, в пределе он будет иметь бесконечно малое смещение. То есть, будет "выглядеть" практически неподвижным.

1. Мы можем наблюдать движение не только материальных объектов (точек или тел), но и состояний. Это могут быть активные состояния элементов системы или даже "пустота" - вакансии в пространственном расположении элементов или вакансии в энергетических уровнях системы. В любом случае состояние оказывается информационно-значимым, выделенным.

2. Движение состояний, в отличие от движения материальных точек, может быть дискретным. То есть, пространственно или энергетически разделенным.

Механическое движение – изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

Кинематика – раздел механики, изучающий характер движения.

Динамика – раздел механики, изучающий причины движения.

Материальная точка – тело, размерами которого можно пренебречь в данных условиях.

Траектория движения – линия, вдоль которой движется тело.

Инерциальная система отсчета – система отсчета, в которой все тела в отсутствии внешних воздействий движутся прямолинейно и равномерно, либо покоятся.

Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц):

Естествознание. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017. – §55, стр. 166-168
Физика. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. учреждений: базовый уровень; профильный уровень/А.В. Грачев, В.А. Погожев, А.М. Салецкий и др.- Вентана-Граф, 2011 стр. 6-224/

Теоретический материал для самостоятельного изучения

В жизни можно увидеть разные примеры механического движения: движение планет вокруг Солнца, полет птицы, скатывание шарика по жёлобу; во всех случаях изменяется положение тела, таким образом объект совершает перемещение. Изменение положения тела в пространстве с течением времени относительно других тел называется механическим движением. Говоря о механическом движении, необходимо выбрать тело отсчета. Тело, относительно которого происходит это движение, связанная с ним система координат и измеритель времени образуют систему отсчета.

Галилей установил характер относительности движения, поэтому ученые искали абсолютно покоящуюся систему отсчета.

Птолемей выдвинул предположение о том, что Земля - центр системы отсчета, а все планеты и Солнце вращаются вокруг неё. Такую систему отсчета называют геоцентрической.

Коперник же предлагал принять Солнце за неподвижный объект, а все планеты, соответственно, движущимися вокруг него. Эту систему отсчета называют гелиоцентрической, и она принята и по сей день.

Кроме качественного, есть и количественное описание движения. Например, описать характер движения каждой части тела бабочки в полете достаточно сложно. Крылья движутся вверх и вниз, а тельце остается практически на одной высоте. Поэтому если нас не интересуют отдельные детали, то можно представить всю бабочку как малый объект - материальную точку, то есть тело, размерами которого можно пренебречь в данных условиях.

Для точного описания движения материальной точки вводится система координат. При движении координаты точки изменяются.

Немаловажной характеристикой движения является траектория. Это воображаемая линия в пространстве, вдоль которой движется тело.

Иногда траекторию движения можно пронаблюдать и в жизни. Вспомните салют: когда в воздухе разрывается заряд, то видны дымовые и светящиеся следы от каждой искорки. Самолет оставляет белые полосы на небе.

Раздел физики, изучающий виды механического движения и его характеристики, называют кинематикой. Если же нас интересует не характер, а причины движения тел, то нужно обратиться к другому разделу механики - динамике.

На разных этапах развития науки представления ученых о причинах изменения характера движения менялись. Древнегреческий философ Аристотель считал, что для равномерного движения тела необходимо воздействие на него некоторой силы. Галилей, проделав ряд опытов, пришел к выводу, что тело движется равномерно, не взаимодействуя с другими телами. Но оба вывода не совсем верны: рассмотрев движение мячика, лежащего на полу поезда, когда вагон трогается, можно заметить, что без сторонних сил мячик начнет двигаться с ускорением. Исаак Ньютон, изучив труды Галилея, уточняет закон инерции и вводит понятие инерциальных систем отсчета. Инерциальной системой отсчета называют такую систему, в которой тело покоится или движется равномерно, если на него не действуют другие тела (или действие тел скомпенсировано). В опыте с вагоном и мячиком вагон поезда выступает в роли неинерциальной системы отсчета. Неинерциальной системой отсчета является любая система отсчета, движущаяся в инерциальной системе отсчета с ускорением. На данный момент не обнаружено инерциальной системы отсчета.

Наш шарик движется в вагоне, вагон - с поездом, поезд - вместе с планетой вокруг своей оси и вокруг Солнца, Солнце - вокруг центра галактики, даже сама галактика не неподвижна.

Однако можно принимать некоторые неинерциальные системы отсчета за условно инерциальные при рассмотрении, например, школьных опытов и выполнении лабораторных работ.

Считать же парту, на которой проводится опыт, началом отсчета для описания движения планет нельзя.

Для описания движения планет инерциальной системой отсчета можно считать систему, центр которой находится в центре Солнца, а оси ориентированы по звездам, т.к. их положение относительно Земли постоянно.

Именно по этой причине движение тел лучше описывается в системе Коперника, чем Птолемея.

Так и был сформулирован первый закон Ньютона: в инерциальной системе отсчета тело, не взаимодействуя с другими телами, движется равномерно или покоится.

Подведем итог: изменение положения тела в пространстве с течением времени называется механическим движением. Само движение можно описать с точки зрения механики и с точки зрения динамики. При описании важно учитывать системы отсчета и помнить характеристики явления.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:

Задание: Вставьте пропущенные слова.

В инерциальной системе отсчета тело, не взаимодействуя с другими телами, движется ____________или _________.

Пояснение: правильный ответ – равномерно; покоится. Речь идет о первом законе Ньютона и законе инерции Галилея.

Задание: Подчеркните правильный ответ на вопрос.

Что будет с мячиком массой 1 кг, который лежит на полу поезда с коэффициентом трения 0,3, когда вагон тронется влево?

Мячик начнет двигаться с ускорением влево
Мячик начнет двигаться с ускорением вправо.
Мячик не будет двигаться.
Мячик начнет двигаться без ускорения вправо.

Правильный вариант: 2) Мячик начнет двигаться с ускорением вправо.

Пояснение: поезд, начиная движение влево, является неинерциальной системой отсчета. Мячик пытается сохранить свою скорость неизменной и по инерции движется вправо с ускорением.

- изменение положения тела в пространстве с течением времени.

тело отсчета система координат часы

вводится для точного описания движения материальной точки

- скорость; - ускорение; - траектория. Траектория – воображаемая линия в пространстве, по которой движется материальная точка.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Урок по технологии деятельностного подхода в обучении физике "Перемещение тела при равнопеременном движении" 10 класс

Познакомить учащихся с характерными особенностями прямолинейного равнопеременного движения и вывести формулу для нахождения перемещения. Научить учащихся решать задачи по формулам уравнений перемещени.

Перемещение при прямолинейном движении

Материал можо использовать на уроках физики в 9, 10 классах.

Тест по физике. Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости.

Тестовый материал по физике для учащихся 9 класса по учебнику А.В.Перышкина, Е.М.Гутника.

методическая разработка открытого учебного занятия.

перемещение при прямолинейном равномерном движении

перемещение при прямолинейном равномерном движении.

Чтобы пояснить, почему возникает такой вопрос, приведем сначала короткое стихотворение А.С. Пушкина "Движение".

"Движенья - нет!" - сказал мудрец брадатый.
Другой смолчал и стал пред ним ходить.
Сильнее он не мог бы возразить.
Хвалили все ответ замысловатый.
Но, господа! Забавный случай сей
Другой пример на память мне приводит:
Ведь каждый день пред нами Солнце ходит,
Однако ж прав упрямый Галилей!

В стихотворении речь идет о диспуте двух известных мыслителей античности Зенона и Демосфена. Первый утверждал отсутствие движения. В доказательство он приводил следующее логическое рассуждение. Пусть из лука выпущена стрела. При полете она последовательно проходит одну точку своей траектории за другой. Что значит - проходит? Это значит, что она там находится некоторое, пусть даже малое время в покое. Отсюда следует парадоксальный вывод: в любой (истинный, мгновенный) момент времени стрела неподвижна. "Движенья - нет".

Вообще-то ответ Демосфена был не по правилам научного диспута о высокой материи. Он не стал обращаться к рациональной половине мышления и искать логическое обоснование. Он просто показал, как человек воспринимает движение интуитивно. Движение есть и это самодостаточный факт. Апория "стрела Зенона" в античности так и не была разрешена.

В классической механике Ньютона постулируется противоположное Зенону утверждение: Движенье есть от сотворения Мира и всегда будет.

Все объекты (тела, за которыми мы наблюдаем) движутся. Покой есть частный случай наблюдения в выделенной системе отсчета, которая сама движется вместе с объектом. Чтобы убедиться в движении объекта, необходимо конечное время наблюдения. Если стремится к нулю, то даже при громадной скорости, в пределе он будет иметь бесконечно малое смещение. То есть, будет "выглядеть" практически неподвижным.

Этот феномен хорошо иллюстрирует съемка высокоскоростной кинокамерой. При просмотре фильма с обычной скоростью видно замедленное движение, например, пули, пробивающей резиновый шар с водой. С классической точки зрения следует спрашивать, как же движущееся тело может занимать точку пространства?

Современное естествознание предпочитает рассматривать не движение объектов, а изменение их состояния. Для пояснения сути дела, рассмотрим некоторые примеры.

Тема. Природа в движении, движение в природе.

Вопросы темы

Механическое движение. Движение как перемещение.
Движение как распространение. Волны.
Движение тепла. Статистика хаоса и порядка.
Движение как качественное изменение: химические реакции; ядерные реакции.

Движение как перемещение.

Что движется - объект или состояние?

Читайте также: