Що таке рух?

Рух — це зміна положення будь-чого у просторі. Яким буває рух? Роздивіться, що відбувається на дитячому майданчику. Хлопець їде на самокаті. Рух хлопця та самоката поступальний, спрямований в одному напрямі. Рух коліс його самокату є обертальним, а рух ноги, якою він відштовхується, є коливальним: уперед — назад.

Швидкість хлопця на самокаті відносно постійна; його рух є рівномірним. На відміну від нього, дівчина, що з’їжджає з гірки, рухається прискорено та нерівномірно. Які ще приклади руху ви бачите на зображенні дитячого майданчика?

Звісно, на ілюстрації показані далеко не всі види руху. Згадайте: ми обговорювали, як швидкість руху молекул визначає агрегатні стани речовини; як спосіб руху організмів впливає на їх зовнішній вигляд тощо.

Рух небесних тіл

Як показати рух Сонця або Місяця? Скоріше за все, ви рукою проведете пряму лінію небом зі сходу на захід. Це — певна модель руху цих небесних тіл! До речі, люди тривалий час описували рух Сонця та Місяця саме так.

Зображення колісниці на вазі демонструє нам прямолінійний рух, як у хлопця на самокаті! Та чи відповідає дійсності ця модель? Можливо ви знаєте, як насправді рухаються Сонце, Земля та Місяць? Може на нашому майданчику з першого рисунку є щось подібне?

Центром Сонячної системи є Сонце. Планети утримуються поряд із ним завдяки притяганню. Та все ж вони намагаються «втекти». Подивіться на наступну ілюстрацію. Якби не тяжіння Сонця, Земля рушила б по прямій. Притягання Сонца повертає Землю так, що вона рушить замкнутою орбитою навколо центру Сонячної системи. Ми можемо це показати з використанням фізичної моделі.

Прив’яжіть гайку до нитки та розкрутіть її навколо пальця! Гайка, що у відсутності нитки відлетіла б по прямій — це Земля, а нитка — це притягання Землі до Сонця! Що на дитячому майданчику демонструє подібний тип руху?

Так, рух Землі навколо Сонця є обертальним. На нашому майданчику приклад обертального руху дає карусель.

Місяць — супутник Землі

Земля не самотня. Поряд із нею її природний супутник — Місяць. Діаметр Місяця дещо більший за чверть діаметра Землі, а відстань між цими небесними тілами становить близько 30 земних діаметрів.

Місяць світить не власним світлом, а відбитим світлом Сонця. Місяць набагато менший за Сонце, але нам він здається відносно великим, тому що розташований набагато ближче до Землі. Біля Землі його утримують ті самі сили, що утримують Землю поблизу Сонця.

Місяць постійно обернений до Землі одним боком.

Чому так, можна зрозуміти, спостерігаючи за дітьми, що крутяться на каруселі. Під час круговерті діти постійно обернені до центру, але якщо спостерігати за ними окремо, можна побачити, що й атракціон, і діти обертаються навколо своєї осі.

Фази Місяця

Дивна особливість Місяця — його здатність змінювати свою форму, як його видно при погляді з Землі. У молодика це тонкий серп, а у повні форма стає круглою. Зміну видимої форми Місяця називають фазами Місяця.

Ми бачимо Місяць по-різному тому, що Сонце не завжди освітлює ту частину його поверхні, яку ми бачимо. Коли Місяць розташований щодо нас майже в тому самому напрямку, що й Сонце, сонячними променями освітлюється невидимий нам бік Місяця. Тоді ми бачимо лише молодик. Коли Місяць відхиляється вбік, на ньому освітлюється його вузька частина, що нагадує серп. Молодий місяць іде слідом за Сонцем і швидко заходить за обрій. Протягом двох чвертей місячного циклу Місяць «росте», дедалі вище піднімаючись над обрієм. Наприкінці другої чверті на нічному небосхилі з’являється повний Місяць (повня). У третій і четвертій чвертях Місяць зменшується й перетворюється на тонкий серп.

Головні думки

У Сонячній системі рух планет навколо Сонця та Місяця навколо Землі описують як обертальний.

Розташування небесних тіл на певних орбітах пов’язане з притяганням між ними.

Унаслідок особливостей обертання Землі та Місяця, він постійно обернений до Землі одним боком.

Фази Місяця пов’язані із частковим освітленням його видимої частини Сонцем.

Практична частина

Затемнення Сонця та Місяця

Подеколи з Місяцем трапляються дивні речі: на нього набігає зловісна тінь і він майже зникає з поля зору внаслідок місячного затемнення. На щастя, невдовзі нічне світило знову з’являється на небі. Подібне, але ще більш захопливе явище трапляється і з Сонцем.

Це відбувається, якщо Місяць, Земля та Сонце вишикуються на одній лінії. Коли Земля проходить між Місяцем і Сонцем, її тінь закриває Місяць від сонячних променів. Це явище називають місячним затемненням. А коли Місяць проходить між Землею й Сонцем, він закриває від наших очей Сонце. Тоді настає сонячне затемнення.

Таке явище можна змоделювати завдяки ліхтарю та парі м’ячиків. Погляньте на ілюстрацію та уявіть собі, що ви дивитеся у бік Сонця з поверхні Землі.

Опануйте поняття

Рух Фізична модель Фази Місяця

Затемнення Місяця та Сонця

Питання для закріплення матеріалу

1. Укажіть тип руху дівчинки з першого рисунку параграфу, що гойдається на гойдалці

А коливальний Б прямолінійний

В обертальний Г поступальний

2. Якщо б зникло притягання Землі до Сонця, то

А Земля не змінила б напряму руху

Б Земля упала б на Сонце

В Земля продовжила б рух по прямій

Г Земля відштовхнулася б від Сонця

3. Перелічіть наведені у параграфі фізичні моделі, що описують рух частин Сонячної системи. Наведіть приклади типів руху, що демонструють ці моделі.

4. Які форми руху можна спостерігати у велосипедиста та його велосипеда?

5. Запропонуйте фізичну модель із ліхтарем та завісою, що допоможе зрозуміти, чому Сонце та Місяць землянам здаються однаковими за розмірами.

Теми для обговорення і виконання

Обґрунтуйте, у яких випадках фізичні моделі можуть бути корисними. Наведіть приклади, коли на інших навчальних предметах (математиці, мові тощо) ви використовуєте такий спосіб моделювання.

Обговоріть, які атракціони в парку розваг можуть бути моделями Сонячної системи.

Телурій

У середньовіччі великий вплив на життя людей мала астрологія — спроби передбачати майбутнє за положенням планет, Місяця та інших небесних тіл. Астрологія була (і лишається) обманом, хоча її прибічники намагалися видавати її за науку. Крім іншого, астрологія не побудована на науковому методі; багато її тверджень надійно спростовані.

Як не дивно, збір даних про об’єкти на небосхилі, який проводили прибічники астрології, надав поштовх розвитку астрономії. Астрономія — природнича наука, що вивчає будову, походження, розміщення, рух і розвиток небесних тіл у Всесвіті. Цікавою особливістю науки є те, що вона може використовувати факти, що були отримані різними шляхами. Астрологи збирали дані про розташування світил для ненаукових цілей. Астрономія спростувала астрологію, але використала усі наявні спостереження за небосхилом.

Учені протягом тривалого часу намагалися не лише зрозуміти розташування небесних тіл відносно нашої планети, а й змоделювати їх рух. Однією із вдалих фізичних моделей системи «Сонце — Земля — Місяць» є телурій — астрономічний механізм, що демонструє взаємопов’язаний рух Землі навколо Сонця та Місяця навколо Землі. За його допомогою можна вивчати причини зміни сезонів року, фаз Місяця, затемнень Місяця та Сонця, краще визначати час тощо.

Уперше телурій був виготовлений німецьким астрономом Вільгельмом Шикардом ще у XVN столітті.

Зліва телурій, що використовувався того часу в Гарвардському університеті (США) для вивчення астрономії. Праворуч — ця модель у сучасному виконанні, яку використовують в українських школах

 

 

Це матеріал з підручника "Пізнаємо природу" 5 клас Кравченко, Шабанов