Академия занимательных наук. Физика. Видео

Принцип относительности движения. Формула вращательного движения. Видеоуроки физики

Новый видеоурок физики от Академии занимательных наук посвящён движению. Какие виды движения существуют? Что такое принцип относительности движения и как он может помочь поймать пулю рукой? Чем вращательное движение отличается от прямолинейного и какова формула вращательного движения? И, в конце концов, в чём секрет вращения велосипедного колеса? Смотрите видеоурок физики от Академии занимательных наук и раскрывайте секреты мироздания вместе с Даниилом Эдисоновичем Кварком!

Принцип относительности движения

Можно ли поймать рукой пулю? Едва ли. Но если принимать во внимание принцип относительности движения, то... Во время Первой мировой войны один лётчик увидел, как рядом с кабиной его самолёта что-то летит. Он подумал, что это насекомое. Но на высоте двух тысяч метров насекомое — скорее исключение, чем правило. Схватив это «насекомое», лётчик с изумлением увидел, что это пуля. Как же так? Всё дело в принципе относительности движения. Прежде, чем рассказывать о том, что это за принцип, профессор Кварк приводит ещё один курьёзный случай. Один предприимчивый парижанин за небольшую плату обещал всем желающим научить их путешествовать на огромные расстояния, притом с очень маленькими затратами. Возмущённые граждане обнаруживали, что в обмен на их деньги он советовал им ложиться дома в постель. И поскольку Земля вращается вокруг своей оси, то в результате, находясь на широте Парижа, не вставая с кровати, человек проделывает путь более 25 000 километров в сутки. Вы могли бы подумать, что этот остряк обманул доверчивых парижан. Но он просто знал о принципе относительности движения. Принцип относительности движения гласит, что скорость тела зависит от того, какую систему отсчёта мы используем. Или, иначе говоря, относительно чего мы измеряем скорость. Если в качестве системы отсчёта взять Землю, то получается, что лёжа в кровати человек не движется. А вот если взять в качестве системы отсчёта Солнце, то получится, что он не только движется в направлении вращения Земли вокруг своей оси, но ,вдобавок, ещё и с огромной скоростью — вокруг Солнца. Также и в случае с лётчиком сработал принцип относительности движения. Если измерять скорость пули относительно Земли, она будет очень велика. А если относительно быстро летящего (в том же направлении, что и пуля) самолёта, то скорость её может быть почти нулевой.

Формула вращательного движения

Интересно отметить, что парижане, «путешествующие» в результате вращения Земли вокруг своей оси, проделывают около 25 000 километров в сутки, а человек, стоящий на северном полюсе, на самой оси вращения, почти никуда не движется. Почему так происходит? Понять это нам поможет формула вращательного движения. При поступательном движении все точки тела перемещаются одинаково — в одном направлении и с одинаковой скоростью. А Земля совершает вращательное движение, которое всегда имеет ось, вокруг которой и происходит движение. При этом, чем дальше находится точка на этом теле от оси, тем быстрее она движется. Точка на самой оси будет неподвижной, с какой бы скоростью мы Землю ни раскручивали. А как вычислить скорость вращательного движения, чтобы это проверить? Для того, чтобы вычислить скорость вращения, мы должны знать, на какой угол повернётся тело, а также время, за которое это произойдёт. Разделив угол (пройденное расстояние) на время мы получим угловую скорость вращения тела. Вернее, скорость его вращения на определённом удалении от оси вращения. В заключение профессор Кварк расскажет телезрителям о вращении колеса велосипеда, с которым всё не так просто, как можно подумать. В чём сложность? Посмотрите передачу и узнаете!