УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ ТЕЛА. ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗ.
С движением тел мы знакомы с самого детства. Казалось бы, здесь всё просто. Но бытовые представления и научное знание именно в этой части физики, бывает, расходятся временами весьма сильно. Человеку свойственно ошибаться. Не всё, что кажется нам привычным с детства, является истинным. Чтобы разобраться, где заблуждение, а где истина, физики ставят эксперимент.
Однако дело это не совсем простое. Обычно изучаемое явление сопровождается множеством других, что и приводит к появлению ошибочных суждений о природе. Да и сами мы не всегда умеем увидеть в эксперименте суть во всей её полноте.
По этой причине физики стараются поставить опыт так, чтобы максимально очистить изучаемое от сопутствующих явлений. В нашем виртуальном эксперименте мы имеем возможность избавиться от влияния силы трения, из-за которой в реальных земных опытах возникает множество ошибочных суждений о движении тел.
Кроме того, реальные явления часто бывают слишком сложны для их математического описания, между тем, для решения практических задач абсолютно точное описание явления не обязательно требуется. Тогда физики прибегают к упрощению условия задачи с целью облегчить её решение. Лишь бы такие упрощения не изменяли существа дела.
В дальнейшем при решении задач вам потребуется это непростое умение выделять одно явление среди прочих и умение упростить условие задачи, чтобы найти верное и оптимальное решение.
Упрощения, как правило, начинаются со слова "допустим". В нашем виртуальном эксперименте допустим, что наш автомобильчик - это абсолютно твёрдое тело, которое мы примем за материальную точку. Кроме того, значения таких величин как масса, сила будет выражаться небольшими числами, чтобы и арифметика эксперимента не отнимала много времени. Также введём ограничения по скорости: не желательно, чтобы стрелка спидометра заходила слишком далеко в красный сектор. Если же такое случится, опыт будет остановлен, а рядом со спидометром начнёт мигать сигнал "Авария". Придётся опыт начинать с самого начала.
Главное для человека занимающегося физикой - искусство наблюдать. Искусство, которому вам предстоит научиться в этой работе. Важнейшее умение - это подмечать особенности явления, умение видеть происходящее в деталях и в разнообразных ситуациях.
Описание установки. Для нашего эксперимента мы взяли автомобильчик (см. анимацию справа), который может двигаться без трения. Его массу m можно менять от 1 до 10 кг с помощью ползунка "Масса", также мы можем менять приложенную к нему силу F с помощью ползунка "Сила" от -10 Н до +10 Н. Начальные значения: F = 0 Н; m = 5 кг. Чтобы начать опыт, следует нажать кнопку "Пуск". Опыт длится 99 секунд. Под картинкой с автомобильчиком, чтобы иметь возможность судить о скорости и ускорении тела, вам в помощь даны два измерительных прибора: спидометр (для измерения модуля скорости машинки) и акселерометр (для измерения её положительного или отрицательного ускорения). Шкалы приборов не оцифрованы, поскольку в этой работе конкретные значения не важны, а важным является поведение этих величин, их зависимость от тех или иных ваших действий.
Задание. Понять, как величина и направление силы влияют на движение автомобиля, какое значение при этом имеет масса автомобиля. Другими словами, в этом задании вам предстоит проверить несколько гипотез о движении тела. В этом вам помогут вопросы (см. ниже).
Замечание. Виртуальным экспериментом никакие гипотезы проверить нельзя. Это можно сделать только в реальном эксперименте. Виртуальный же эксперимент является имитацией и служит для целей обучения исследовательской деятельности.

Желаем успеха!

Сила = 0 Н. Масса = 5 кг. Ускорение = F/m = 0 м/с2. Время 0 сек. Пуск!
	Спидометр	Акселерометр

Передвиньте ползунок "Сила вправо". Наблюдайте за движением машинки, параллельно следите за показаниями приборов. Не играйте бесцельно, старайтесь понять, как управлять машинкой с помощью силы, приложенной к ней.
Разгоняйте машинку силой F, меняйте при этом её массу. Что происходит?
Сделайте силу F равную нулю. Что показывают приборы?
Сделайте силу отрицательной при положительной скорости. Как движется машинка?
Разогнав машинку, попробуйте её остановить мгновенно самой большой отрицательной силой. Что происходит? Всё ли вы разглядели?
Заметили? Тело не так просто удержать на месте даже при малой его скорости в случае полного отсутствия трения! Окружающие нас тела сохраняют покой, а не носятся по комнате, благодаря исключительно силе трения. Спасибо ей!
Найдите экспериментально ответы на следующие ниже вопросы. Правильные ответы будут отмечены зелёной птичкой, а неправильные - красным крестиком, когда вы в конце нажмёте кнопку "Отвечаю".