Головне у цьому параграфі

1. Взаємодія між тілами зумовлює не сам рух, а зміну його швидкості, тобто прискорення.

2. Будь-яке тіло зберігає свою швидкість сталою, якщо на нього не діють інші тіла або їх дія взаємно компенсується.

3. Відносний спокій та рівномірний і прямолінійний рух є еквівалентними в інерціальних системах відліку.

4. За однакових початкових умов тіла в будь-яких інерціальних системах відліку рухаються однаково.

§ 9. Місце планети Земля та людини у Всесвіті

Система відліку, пов’язана з Землею. Геоцентрична та геліоцентрична системи Світу. Земля як центр пізнання Всесвіту

У безмежних просторах Всесвіту стрімко мчить прекрасна блакитна планета – наша рідна Земля. Зірок і планет у Космосі мільярди. Та наша планета унікальна вже тим, що вона є нашою домівкою. Кожна людина – це цілий світ, центром якого є особистість. Тисячоліттями допитливий розум людини прагне знайти відповідь на запитання: хто ми і яке наше місце у Всесвіті?

Система відліку, пов’язана з Землею. У салоні пасажирського реактивного літака, який рухається зі сталою швидкістю 1000 км/год ми можемо спокійно читати або пити каву і не відчувати руху. Це можливо тому, що літак рухається прямолінійно й рівномірно і пов’язана з ним система відліку буде інерціальною. Для неї виконуватиметься перший закон Ньютона. Чи можна вважати інерціальною систему відліку, пов’язану з Землею, яка рухається навколо Сонця зі швидкістю 1800 км/год і при цьому обертається навколо своєї осі?

Як ви вже знаєте, інерціальність системи відліку не можна вивести із логічних міркувань. Вона підтверджується лише застосуванням на практиці. Своєрідну відповідь на це запитання дали ще давні люди. Видається логічним, що не відчуваючи руху Землі, яка в космічному просторі насправді здійснює досить складні рухи, наші пращури вважали її нерухомою і розташували в центрі Світу «змусивши» обертатися навколо неї Місяць, Сонце і планети.

В історії людства існували різні уявлення про світобудову й місце нашої Землі в ньому. Одні народи вважали, що велична і нерухома Земля знаходиться у центрі Світу і тримається на трьох китах, інші – на трьох слонах тощо (число три, на думку сучасних учених, символізує тривимірність нашого Всесвіту).

Прадавні слов’яни уявляли Всесвіт як Світове дерево, у якого крона – це «Верх» (напрям росту та розвитку), коріння – «Низ» (напрям згасання), «Середина» – стовбур (основа життя). Спостерігаючи за річним рухом зірок, визначали час збирання врожаю: Віз (Велика Ведмедиця) перекинувся (змінилося розташування сузір’я на видимій частині неба) – час збирати врожай. В епоху Київської Русі мали місце уявлення про світобудову як з кулястою Землею у центрі, так і з Землею у формі плоского прямокутника, що переходить в гору, за яку ховається Сонце. Спільним у всіх цих уявленнях було те, що в центрі розташована нерухома Земля, а навколо неї обертаються планети та світила.

Відгомін тисячолітнього досвіду дійшов до нашого часу. Ми говоримо, що Сонце сходить та заходить, адже й зараз важко уявити, що коли ви читаєте цю книжку, зручно вмостившись на стільці, Земля рухається швидше, ніж реактивний літак!

Справді, багатовіковий досвід людини та численні справдження на практиці закону інерції дають змогу з великою точністю вважати систему відліку, пов’язану з Землею, інерціальною (мал. 2.9).

Для різноманітних рухів тіл, що нас оточують, система відліку з Землею у центрі є інерціальною. Разом із тим, для дослідження деяких рухів (політ ракети, рух течій й повітряних мас) потрібно враховувати обертальний рух Землі. Ви вже знаєте, що системи відліку, які рухаються по колу або обертаються, є неінерціальними. Земля рухається навколо Сонця з доцентровим прискоренням 0,006 м/с², а прискорення точок земної поверхні внаслідок добового обертання становить 0,034 м/с², тому система відліку, пов’язана з нею не є цілком інерціальною. Проте зміни швидкості тіл на Землі, викликані прискоренням системи відліку, пов’язаної з нею, незначні, оскільки малими є самі прискорення. Відповідно незначними є і порушення інерціальності, що дає можливість вважати систему відліку Земля інерціальною, в якій для різних механічних рухів тіл на її поверхні виконується закон інерції.

Точнішою та зручнішою, особливо для вивчення рухів планет, є інерціальна система, пов’язана з Сонцем та далекими зорями (мал. 2.10.). Адже в такій системі відліку всі планети рухаються по орбітах, подібних до колових.

Історично склалося, що саме ці дві системи відліку, пов’язані з Землею та Сонцем, широко використовувалися і використовуються, а деякий час навіть протиставлялися одна одній.

Геоцентрична та геліоцентрична системи Світу. Використання системи відліку відносно Землі тривалий час задовольняло людину. У цій системі можна з високою точністю досліджувати різноманітні рухи тіл навколишнього світу. Так виникла система Світу, яка отримала назву геоцентричної (від грецького гео – Земля).

Дата добавления: 2015-08-18