После толчка
Начальная скорость одинакова для сравнения. Включай сопротивление и двигай время: оно меняет скорость, а не «расходует движение».
Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.
В варианте сопротивления условное замедление 0,5 м/с за секунду до остановки. После остановки тележка не начинает сама ехать назад.
Изменение требует взаимодействия
Изменение скорости тела связано с действием других тел. Толчок меняет движение мяча, трение тормозит скользящую коробку, притяжение Земли меняет движение падающего тела.
Изменением скорости называют и изменение её значения, и изменение направления. Движение по окружности требует взаимодействия даже при постоянном значении скорости.
Разгон
Значение скорости растёт
Торможение
Значение скорости уменьшается
Поворот
Меняется направление
Скорость меняется вследствие взаимодействия с другими телами.
При повороте с постоянными 5 м/с скорость не меняется?
Её значение постоянно, но направление меняется. Поэтому движение не является равномерным прямолинейным.
Инерция — сохранение движения
Инерция — явление сохранения скорости при отсутствии внешнего воздействия или при его компенсации, в подходящей системе отсчёта. Тело может оставаться в покое или двигаться равномерно и прямолинейно.
Постоянное движение не требует обязательного постоянного «подталкивания». Толчок нужен для изменения скорости, а в реальных условиях двигатель часто компенсирует сопротивление.
| Состояние | Если внешние действия компенсированы |
|---|---|
| Покой | Покой сохраняется |
| Прямолинейное движение | Скорость сохраняется |
При скомпенсированных внешних воздействиях возможны и покой, и равномерное прямолинейное движение.
Почему движущийся автомобиль всё-таки расходует топливо?
Двигатель выполняет работу против сопротивления воздуха, качения и других потерь. Это не опровергает инерцию.
Грузовой поезд в Южной Австралии
Торможение состава помогает наблюдать сохранение прежнего движения пассажира.
Tomoyn · CC BY 4.0 · Источник фотографии.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Международная космическая станция над Землёй
В космосе тоже действуют силы; орбитальное движение нельзя считать движением без тяжести.
NASA · Общественное достояние · Источник фотографии.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Почему опыт отличается от идеала
На шероховатой поверхности тележка быстро останавливается, на гладкой едет дольше. Причина — различное сопротивление, а не постепенное «расходование движения».
Модель без сопротивления мысленно убирает тормозящие воздействия. После начального толчка тележка сохраняет скорость. В модели с трением путь за каждую следующую секунду уменьшается.
Меньше сопротивление
Медленнее меняется скорость
Идеал без сопротивления
Скорость не меняется
Реальная поверхность
Трение постепенно останавливает тело
Остановка после толчка объясняется сопротивлением, а не отсутствием поддерживающей силы.
Значит ли отсутствие движения отсутствие сил?
Нет. Книга лежит на столе под действием тяжести и реакции опоры, которые компенсируют друг друга.
Инерция в транспорте
При резком торможении автобуса тело пассажира стремится сохранить прежнюю скорость относительно дороги. Автобус замедляется, и пассажир наклоняется вперёд относительно салона.
Ремень безопасности и опора меняют скорость тела вместе с автомобилем. Не следует описывать инерцию как отдельную силу, которая «толкает вперёд» в системе дороги.
Автобус тормозит
Пассажир продолжает прежнее движение
Ремень действует
Скорость пассажира уменьшается
Инерция — явление, а не самостоятельная сила.
Что происходит при резком начале движения автобуса?
Ноги получают воздействие пола, а верхняя часть тела ещё стремится сохранить прежнее состояние. Относительно салона пассажир отклоняется назад.
Шесть выводов
Тест · 10 вопросовОдин правильный ответ в каждом вопросе
Сначала изучи модель и конспект. За каждый верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5. После проверки откроются пояснения.
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Физика, 7 класс», § 19. Тема и содержание сверены с файлом «7 класс. Физика — § 19. скорость движения тела.pdf». Объяснения, расчётные примеры и модели подготовлены для этого конспекта. Дополнительные зависимости в моделях отмечены отдельно.
Изображения загружаются непосредственно из интернета. Авторство и лицензии указаны под каждой иллюстрацией. Число частиц, размеры и цвета учебных схем условны.