Механічні явища

Як тобі відомо, все, що створила природа і людина, називають фізичними тілами. Тіла з часом змінюються. Наприклад, з маленької насінини виростає дерево. Із його стовбура столяр виготовляє меблі. Гончар із глини робить потрібний у побуті посуд. Вітер, вода і сонце руйнують гори. Водяна пара, що перебуває в повітрі, повертається на землю у вигляді дощу та снігу. І таких прикладів можна наводити багато.
Зміни, що відбуваються з тілами, дістали назву явищ.
Причини явищ різні. Ними можуть бути вплив вітру, сонячного світла, тепла, води, інших тіл, діяльність людини тощо. Явищ існує багато, і вони найрізноманітніші.

Що таке механічний рух

Розглянемо ще приклади: повзе гусениця, падає сніг, тече річка, котиться м'яч, летить птах, мчить автомобіль, злітає літак чи ракета. Всі ці тіла не стоять на місці, а рухаються. Іншими словами, змінюють своє положення відносно інших тіл. Таку зміну називають механічним рухом. Явища, пов'язані з рухом тіл, - це механічні явища.
Характеристиками механічного руху є шлях, час та швидкість.
Інколи можна побачити слід руху тіла - - чорну смугу на дорозі, що утворилася під час гальмування автомобіля, слід черепахи на піску, слід від лиж на снігу тощо. Це все лінії, по яких рухалися тіла. Такі лінії називають траєкторіями руху тіл.

Як визначають пройдений тілом шлях
 
Шлях - це відстань, яку тіло долає під час механічного руху. Для того щоб визначити пройдений тілом шлях, необхідно виміряти довжину траєкторії руху цього тіла. (Пригадай! Одиниці вимірювання довжини - кілометр (км), метр (м), сантиметр (см).) Шлях вимірюють переважно метрами та кілометрами. Наприклад, щоб потрапити до Києва з Харкова, треба подолати шлях близько 500 км, із Севастополя - 900 км, зі Львова -544 км.
Для механічного руху важливо знати час, протягом якого він триває. Людина, проходячи в день по 20 км, зможе дістатися з Києва до Харкова за 25 днів, автобусом - за 5-6 годин, літаком - менше ніж за годину.

Швидкість руху тіла

У наведеному прикладі людина, автобус, літак долають однакову відстань, але за різний час. Чому? Бо вони рухаються з різними швидкостями. Для того щоб обчислити швидкість руху тіла, необхідно поділити пройдений ним шлях на час, протягом якого відбувався рух. (Пригадай! Час вимірюють у секундах (с), хвилинах (хв), годинах (год); 1 хв = 60 с, 1 год = 60 хв, що становить 3600 с.)
Обчислимо швидкість руху автобуса, що доїхав із Харкова до Києва за 6 годин. Для цього шлях 500 км поділимо на час руху (6 год) і одержимо 83 км/год (читається «кілометрів за годину»). Швидкість вимірюють також у метрах за секунду (м/с).
Тепер ти сам можеш навести безліч прикладів руху тіл і визначити їхні характеристики.

Підсумки
•    Явища - це будь-які зміни, що відбуваються в природі.
•    Механічний рух - це зміна положення тіла відносно інших тіл.
•    Траєкторія - лінія, по якій рухається тіло.
•    Характеристиками механічного руху тіла є шлях, швидкість, час.

Сторінка природодослідника
Напевно, тобі буде цікаво дізнатись про швидкість власного пішохідного руху. Для цього тобі знадобляться годинник із секундною стрілкою та один із приладів для вимірювання довжини (лінійка, рулетка чи швацька стрічка).
Виконай завдання у такій послідовності.
1. Зроби 10 звичних для тебе кроків. Відміть на землі початок та кінець пройденого шляху, за допомогою вимірювального приладу виміряй його. Скільки метрів ти пройшов?
2. Поділи  числове  значення  пройденого  шляху  на кількість кроків, тобто на 10, і ти одержиш середню довжину свого кроку в метрах.
3. Обери ціль (школу, магазин, дитячий майданчик тощо) і почни рухатися від свого будинку до неї, лічачи кроки. Не забудь, що тобі потрібно знати час початку та кінця твого руху, визначений з точністю до секунди (наприклад, початок руху -12-та година рівно, кінець - 12-та година 10 хвилин 20 секунд).
4. Щоб визначити шлях від твого будинку до обраної цілі, середнє значення довжини свого кроку помнож на кількість зроблених кроків. А щоб визначити тривалість руху (час у секундах), від часу прибуття до цілі відніми час початку руху (у наведеному прикладі він становитиме 10 хв 20 с, або 620 с, бо 1 хв - це 60 с).
5. Обчисли, з якою швидкістю (у м/с) ти рухався. Для цього довжину пройденого шляху в метрах поділи на тривалість руху в секундах.

Сторінка ерудита
З'ясуємо, чому дорівнює швидкість руху велосипедиста (у м/с), якщо він їде по дорозі зі швидкістю 36 км/год. В 1 км - 1000 м, а в 1 год - 3600 с. Помножимо 36 км/год на 1000 м, а одержаний добуток поділимо на 3600 с. Отримане число 10 і буде швидкістю руху велосипедиста, виміряною у метрах за секунду (м/с). Порівнявши його зі швидкістю твого пішохідного руху, ти зможеш дізнатися, у скільки разів швидкість велосипедного руху більша.

Перевір свої знання
1. Дай визначення механічного руху та наведи його приклади. 2. Що таке траєкторія, шлях руху тіла? 3. Як обчислити швидкість механічного руху тіла? 4. Назви одиниці вимірювання шляху, часу та швидкості. 5*. Чим відрізняється твій рух пішки та в автомобілі? Що в них спільного?
 
Звукові явища

Рух деяких тіл супроводжується звуковими явищами. Розглянемо приклади. Струна бандури чи скрипки, коли до неї доторкнутися, створює звук. Пилка, що розпилює дерево, також видає звук. Від вітру шелестить листя, завдяки руху крилець джмеля чутно їхнє дзижчання.

Чому виникає звук

Якщо струну бандури натягнути, а потім відпустити, вона почне коливатися - рухатися, як гойдалка чи маятник годинника. А оскільки це коливання відбувається у повітрі, то струна змушує коливатися і повітря, розташоване поруч з нею. Під дією струни воно виконує коливання, схожі на ті, що були у струни. Отже, струна передає власні коливання частинкам повітря, розташованим до неї найближче, а ті - сусіднім і так далі. Внаслідок цього і виникає звук. Явища розповсюдження коливань у середовищі (повітрі, воді, металах), які сприймає наше вухо, називають звуковими явищами.
Спостерігати за тим, як утворюється звук, можна за допомогою звичайної лінійки. Один кінець лінійки притисни до столу, а інший нехай вільно звисає. Для того щоб виник звук, зроби так, як це показано на малюнку 32.

Що спільного між звуком і поширенням хвилі на воді

Тіло, що своїми коливаннями створює звук, є джерелом звуку. Поширення звукових коливань називається звуковою хвилею. Від джерела звуку вона рівномірно поширюється в усі боки. Поширення звукової хвилі можна порівняти з поширенням хвилі, що виникає на водній поверхні, якщо кинути у воду камінець. На малюнку 33, б видно, що хвилі, поширюючись, дійшли до поплавка і він почав коливатись. Так само поширюється звукова хвиля у повітрі, а вухо, як і поплавок, відчуває її.
Звукові хвилі поширюються з різною швидкістю. У повітрі звук поширюється зі швидкістю 300 м/с, у воді - приблизно 1500 м/с, а у деяких металах швидкість сягає кількох тисяч метрів за секунду. Цікаво те, що якби ти потрапив на Місяць, то нічого б не почув, бо на ньому немає повітря - середовища, в якому поширюється звук. Тому космонавти, перебуваючи на Місяці, спілкувалися один з одним за допомогою радіо.

Як звук долає перешкоди

Звукова хвиля може огинати невеликі перешкоди. Наприклад, у рідко посадженому лісі звук поширюється добре, проте гірше, ніж на відкритій місцевості. Якщо ж перешкоди значні (поверхні гір, стіни, стовбури дерев у густому лісі тощо), звукова хвиля відбивається від них. Так виникає луна. Отже, луна є відбитою від перешкоди звуковою хвилею.
Людина дослідила звукові явища. Ми сприймаємо звуки у 5 разів гірше, ніж кішка, і в 10 - ніж дельфін, тобто слух у людини не найкращий серед представників живої природи.
Для підсилення та записування звуку, передавання його на значні відстані створено спеціальні прилади. Завдяки ним ми користуємося радіо, телефоном, магнітофоном.

Підсумки
•    Явища, що пов'язані з поширенням коливань у повітрі, воді, металі тощо і супроводжуються виникненням звуку, називаються звуковими.
•    Джерелом звуку є тіло, що створює коливання в повітрі чи іншому середовищі.
•    Звук поширюється у вигляді хвиль в усіх напрямках від джерела звуку і може огинати невеликі перешкоди.
•    У безповітряному просторі звук не поширюється.

Сторінка природодослідника
Виконай удома завдання. Досліди роль повітря у поширенні звуку. Для цього тобі знадобляться будильник, два махрові рушники.
1. Ввімкни будильник і послухай, як він дзвенить.
2. Обережно накрий будильник махровим рушником. Чи змінилося його звучання?
3. Не знімаючи першого рушника, накрий будильник ще одним рушником, складеним удвоє. Порівняй звучання будильника під впливом проведених тобою дій і поясни причину помічених змін.

Сторінка ерудита
Багато коливань відбувається навколо нас. Але не всі з них людина може чути. Це залежить від частоти коливань. Під частотою коливань розуміють кількість коливань, виконаних тілом за одиницю часу.   
Найменша частота, яку сприймає наше вухо, сягає 16 коливань за секунду, найбільша - 20 000 коливань за секунду. Цим пояснюється і різноманітність звуків навколо нас.
Голос людини - це коливання її голосових зв'язок. У дітей голосові зв'язки коливаються з більшою частотою, ніж у дорослих, а тому їхні голоси важко сплутати. Є люди, які вміють вдало змінювати частоту коливань своїх голосових зв'язок. Так, актори це роблять з великим успіхом. Змінюючи частоту коливань своїх голосових зв'язок, вони розмовляють різними голосами.

Перевір свої знання
1. Як виникає та поширюється звук?

2. Чому космонавти на Місяці спілкувалися між собою за допомогою радіо?

3. У скільки разів звук швидше поширюється у воді, ніж у повітрі?

4*. Поміркуй, чи буде чутно будильник, розміщений під ковпаком, з-під якого викачали повітря.

О.Г.Ярошенко, В.І.Баштовий, Т.В.Коршевнюк. Природознавство 5 клас

Прислано читателями из интернет-сайта

 акселеративні методи на уроці                         національні особливості
 виділити головне в уроці - опорний каркас             нічого собі уроки
 відеокліпи                                            нова система освіти
 вправи на пошук інформації                            підручники основні допоміжні
 гумор, притчі, приколи, приказки, цитати              презентація уроку
 додаткові доповнення                                  реферати
 домашнє завдання                                      речовки та вікторизми
 задачі та вправи (рішення та відповіді)               риторичні питання від учнів
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)    рівень складності звичайний І
 знайди інформацію сам                                 рівень складності високий ІІ 

 ідеальні уроки                                      рівень складності олімпійський III
 ілюстрації, графіки, таблиці                          самоперевірка
 інтерактивні технології                               система оцінювання
 календарний план на рік                               скласти пазл з різних частин інформації
 кейси та практикуми                                   словник термінів 
 комікси                                               статті
 коментарі та обговорення                            тематичні свята
 конспект уроку                                        тести
 методичні рекомендації                                шпаргалка 
 навчальні програми                                    що ще не відомо, не відкрито вченими