Знание физики помогает людям выжить. Законы движения позволяют понять, например, успеем ли мы уклониться от столкновения с автомобилем на дороге.
Принцип относительности означает, что скорости движения двух автомобилей на дороге относительны друг друга. Например, мы едем в нашем автомобиле на средней скорости. А встречный автомобиль едет на высокой скорости. Человек, стоящий на обочине, описал бы скорости обоих автомобилей, приближающихся к нему с двух сторон, как среднюю у одного автомобиля и высокую у другого. Но когда вы едете в одном из автомобилей, то все меняется. Скорость вашего автомобиля и скорость встречного автомобиля складываются и дают увеличение относительной скорости сближения. Расстояние между автомобилями уменьшается быстрее для них, потому что они оба движутся навстречу друг другу. Время до столкновения движущихся навстречу друг другу автомобилей укорачивается, потому что они вдвоем сокращают одну и ту же дистанцию между ними. А если автомобили движутся по одной линии и в одном направлении, то время их сближения увеличивается, они могут долго догонять друг друга.
Возьмем другой пример. Предположим, камень падает на дорогу с горы. Он может столкнуться с горой в определенной точке и отскочить, затормозиться или ускориться из-за этого и продолжить падать. Нам придется определить примерный вес камня, чтобы понять, какова будет сила удара о землю. Сила воздействия имеет направление и может складываться с другими силами с учетом их направления, это векторная величина. Скорость падения камня в итоге будет средней через всю траекторию его падения. Сила гравитации на земле, притягивающей камень, постоянна, а вот форма тела может быть разная, и это может добавить скорость падения на землю. Большое перо будет лететь медленнее, чем маленький камень, хотя их масса будет одинаковой, из-за того, что сопротивление воздуха замедляет большое перо. Если же кто-то специально бросит камень с горы, дополнительно придав ему больше скорости, то сила удара камня будет увеличена за счет дополнительной силы воздействия на него, даже если камень весит мало.
А что будет, если мы бросим камень в воду с лодки? Воздух и вода означают разные референтные системы, в которых действующие величины считаются по-разному. Например, кроме силы тяжести в воде будет действовать сопротивление воды, и течение воды также воздействует, и скорость падения камня будет меньше, чем если бы он падал на землю. Так, сила удара камня о подводный грунт будет не та же самая, что сила удара камня о землю.
Физику полезно знать, чтобы заботиться друг о друге, когда мы хотим выжит. Я думаю, что именно поэтому мы изучаем физику в школе.
Kommentare