§ 51. Почему тела движутся?

Естествознание, 5 класс. Учебник: Верховцева Л. А. и др. (Алматыкітап баспасы, 2023). Глава 5: Энергия и движение. Страницы 102–106.

Чему научишься

• Объяснять, почему тело начинает двигаться, останавливается или меняет направление.
• Понимать, что такое взаимодействие тел и сила.
• Различать силу тяжести, силу упругости и силу трения.
• Находить полезное и вредное трение вокруг себя.

Разминка

• Что общего у трёх картинок: мальчик бросает мяч в баскетбольное кольцо, мужчина тянет упрямого ослика за верёвку, девочка качается на качелях? Везде одно тело действует на другое: рука толкает мяч, человек тянет ослика, верёвки качелей держат и раскачивают девочку.
• Приведи примеры движущихся предметов. Машины на улице, лифт, стрелки часов, мяч на поле, вода в арыке, облака, стиральная машина.
• Мяч лежит на поле. Сам он покатится? Нет. Его должен толкнуть игрок или ветер.

Разбираемся

Кто толкнул — тот и причина

Мяч не полетит в кольцо, пока его не бросят. Ослик не пойдёт, пока его не потянут. Причина движения — действие на тело другого тела.

При этом действуют всегда оба тела. Ты пинаешь мяч — и чувствуешь удар мяча ногой. Тянешь ослика — а ослик тянет тебя назад.

📌 Взаимодействие тел — действие тел друг на друга, от которого меняются скорость и направление их движения.

🌟 Ещё в 1638 году итальянский учёный Галилео Галилей писал, что нет в природе ничего древнее движения, и о нём философы написали множество толстых книг.

Сила: насколько сильно действуем

📌 Сила — величина, которая показывает, как тела действуют друг на друга.

Сила бывает большой и маленькой. На фото в параграфе женщина толкает заглохший автомобиль — ей приходится упираться изо всех сил. А пустую тележку в магазине разгонишь одним пальцем. Нагруженную тележку, чтобы она поехала так же быстро, нужно толкать сильнее.

Как узнать, что на тело подействовала сила? Есть три признака:

1. изменилась скорость (тело разогналось, затормозило, остановилось);
2. изменилось направление движения;
3. изменилась форма или размер тела (мяч сплющился, пружина растянулась).

Три силы вокруг нас

Сила тяжести. Почему мяч, брошенный вверх, падает? Почему падают листья, а струя фонтана изгибается вниз? Их притягивает Земля.

📌 Сила тяжести — сила, с которой тела притягиваются к Земле.

Сила упругости. Сожми мяч — а он опять круглый. Повесь сумку на крючок пружинного безмена — пружина растянется, а потом остановится.

📌 Сила упругости возникает, когда тело сжимают, растягивают или сгибают, и старается вернуть ему прежнюю форму.

Сила трения. Толкни книгу по столу — она проедет немного и остановится. Её тормозит трение.

📌 Сила трения возникает, когда поверхности тел соприкасаются, и мешает им скользить друг по другу.

Откуда берётся трение? Даже гладкая на вид поверхность под лупой похожа на горы и ямы. Бугорки цепляются друг за друга. А если поверхности отполировать очень гладко, их частицы начинают притягиваться друг к другу — и трение снова появляется.

⚠️ Частая ошибка. «Сила тяжести тянет вниз только когда тело падает». Нет! Она действует всегда: и на лежащую книгу, и на тебя прямо сейчас. Просто стол и пол не дают упасть — их сила упругости уравновешивает силу тяжести.

Трение: друг или враг?

Трение бывает полезным и вредным. Без него мы не смогли бы ходить: ноги скользили бы, как на идеально гладком льду. Узлы развязывались бы, гвозди выпадали из стен. Зимой дороги в Астане посыпают песком именно для того, чтобы увеличить трение.

Но в моторах и колёсах трение вредное: детали нагреваются и стираются. С вредным трением борются смазкой — маслом.

👨‍👩‍👧 Родителю. Предложите ребёнку потереть ладони друг о друга 10 секунд — станет тепло. Потом намажьте ладони кремом и потрите снова: скользят легче. Это и есть трение и смазка.

Проверь, как понял

Проверь себя

• Что такое взаимодействие тел? Действие тел друг на друга, от которого меняются скорость и направление движения.
• Что такое сила? Величина, которая показывает, как сильно тела действуют друг на друга.
• Какие силы ты знаешь? Силу тяжести, силу упругости, силу трения.
• Почему возникает трение? Из-за шероховатости поверхностей; у гладких — из-за притяжения частиц.

Решаем упражнения

№ 1

(задание без номера в учебнике: «Посмотри на картинки») Что общего у картинок: мальчик бросает мяч в кольцо, мужчина тянет ослика за верёвку, девочка на качелях?

Как думать. Найди на каждой картинке, кто на кого действует.

Ответ: везде одно тело действует на другое, и от этого меняется движение: мяч летит, ослика тянут, качели раскачиваются. Это взаимодействие тел.

№ 2

(задание без номера в учебнике: вопрос по тексту) Мы живём в мире движущихся предметов. Приведи примеры.

Пример ответа. Автобусы и машины на дороге, поезд метро, самолёт в небе, мяч на поле, вода в реке Или, лопасти вентилятора, стрелки часов, качели во дворе, снежинки, перекати-поле в степи.

Ответ: любые тела, которые меняют положение относительно других тел.

№ 3

(задание без номера в учебнике: «По каким признакам…») Как узнать, что на тело подействовала сила?

Как думать. Сила всегда что-то меняет у тела.

Ответ: у тела изменилась скорость (разогналось, затормозило), изменилось направление движения или изменилась форма и размеры.

№ 4

(задание без номера в учебнике: обсуждение) Почему подпрыгнувший человек снова оказывается внизу? Почему падают вниз подброшенный мяч, вода фонтана и листья?

Как думать. Что общего у всех этих тел? Над всеми ними — небо, а под ними — Земля.

Ответ: все тела притягиваются к Земле — на них действует сила тяжести. Поэтому, взлетев вверх, они замедляются и падают обратно.

№ 5

(задание без номера в учебнике: письменное) Приведи примеры явлений на Земле, которые объясняются силой притяжения. Изобрази одно из них.

Пример ответа.

• реки текут с гор вниз, к морю;
• идёт дождь, падает снег и град;
• с гор сходят лавины и сели;
• созревшие яблоки падают с веток;
• мы стоим на земле и не улетаем, атмосфера не улетает в космос;
• Луна обращается вокруг Земли, а Земля — вокруг Солнца.

Как нарисовать. Например, водопад: сверху — скала, вниз льётся вода, рядом стрелка вниз с подписью «сила тяжести».

Ответ: падение дождя, течение рек, лавины, падение яблок, движение Луны вокруг Земли.

№ 6

(задание без номера в учебнике: обсуждение) Что будет, если сжать мяч и отпустить? Что будет с пружиной весов, если подвесить груз?

Как думать. Тело изменило форму. А что внутри него «хочет» её вернуть?

Решение.

1. Сжатый мяч после того, как его отпустят, снова становится круглым. Его выпрямляет сила упругости.
2. Пружина весов под грузом растягивается. Пока она растягивается, сила упругости растёт. Когда она станет равной весу груза, пружина остановится. По её растяжению весы и показывают массу.

Ответ: мяч вернёт форму, пружина растянется — в обоих случаях действует сила упругости.

№ 7

(задание без номера в учебнике: рассказ «Сон») Айгерим во сне видит странный лес: ветки яблоньки, с которых упали яблоки, так и остались согнутыми; заяц и волк замерли; птицы не могут взлететь; лягушка не может прыгнуть в воду. Что случилось?

Как думать. Перебери каждый пример. Какая сила должна была работать, но почему-то не сработала?

Решение.

1. Ветки не распрямились. Ветка под тяжестью яблок согнулась. Выпрямить её должна была сила упругости — её нет.
2. Заяц и волк замерли. Чтобы бежать, нужно отталкиваться лапами от земли. Без трения лапы скользят на месте, как на идеальном льду.
3. Птицы не могут взлететь. Птица отталкивается лапами от ветки и крыльями от воздуха. Нет трения и упругости — оттолкнуться не от чего.
4. Лягушка не прыгает. Лапы лягушки — как пружины. Без упругости и трения прыжка не получится.

Ответ: во сне у Айгерим исчезли сила упругости и сила трения. Без них живые существа не могут двигаться.

№ 8

(задание без номера в учебнике: обсуждение) Почему, скатившись с горки, ты в конце концов останавливаешься?

Ответ: санки (или ледянку) тормозит сила трения о снег, а ещё немного — сопротивление воздуха. Чем сильнее трение, тем быстрее остановка. На раскатанном льду проедешь дальше, чем на рыхлом снегу.

№ 9

(задание без номера в учебнике: опыт «Выясни причины возникновения трения») Сдвинь друг по другу две стеклянные пластины — сухие и с каплями воды, потом два кусочка наждачной бумаги.

🧪 Опыт. Оборудование: две стеклянные пластинки (например, предметные стёкла или стёкла от фоторамок), пипетка с водой, два кусочка наждачной бумаги.

Как думать. Стекло гладкое, бугорков почти нет. Значит, мешает что-то другое.

Решение.

1. Сухие стёкла. Гладкие поверхности очень плотно прилегают друг к другу. Частицы одного стекла притягиваются к частицам другого. Поэтому пластины трудно сдвинуть.
2. Стёкла с водой. Вода заполняет все щёлочки, и тонкий слой воды «склеивает» пластины: частицы воды притягиваются к стеклу. Площадь, где тела притягиваются, становится больше, и двигать труднее.
3. Наждачка. Песчинки на её поверхности — это крупные бугорки. Они цепляются друг за друга, как зубчики, и мешают скольжению.

Ответ: причины трения — шероховатость поверхностей и притяжение частиц соприкасающихся тел.

⚠️ Края стекла острые. Бери пластинки осторожно и не дави сильно. Если стекло треснуло — не собирай осколки руками, позови взрослого.

👨‍👩‍👧 Дома с родителем. Вместо стёкол возьмите две гладкие крышки от пластиковых контейнеров или два листа ламинированного картона. Наждачку можно заменить двумя кусками коры или двумя шершавыми губками для посуды.

№ 10

(задание без номера в учебнике: творческое) Напиши эссе «Польза и вред трения в природе и технике» и сделай к нему иллюстрации.

Как думать. Эссе — небольшое сочинение, где ты рассказываешь своё мнение и доказываешь его примерами. Начни с позиции, потом дай доводы, в конце — вывод.

План.

1. Моя позиция: трение — одновременно помощник и помеха.
2. Польза трения в природе и жизни (2–3 примера).
3. Вред трения в технике (2–3 примера).
4. Как человек управляет трением: где увеличивает, где уменьшает.
5. Итог.

Пример эссе. Я считаю, что трение — это наш незаметный друг, хотя иногда оно и мешает. Во-первых, без трения мы не смогли бы сделать ни шагу: ноги скользили бы, как на гладком льду. Во-вторых, трение помогает животным: шершавые подушечки на лапах барса не дают ему сорваться со скал. В-третьих, благодаря трению работают тормоза велосипеда и не развязываются шнурки. Но в машинах трение вредит: детали нагреваются и стираются, поэтому их смазывают маслом. Зимой же, наоборот, тротуары посыпают песком, чтобы трение стало больше и люди не падали. Таким образом, трение может быть и полезным, и вредным, а человек научился его усиливать и ослаблять.

Иллюстрации: ботинок с рифлёной подошвой на льду; маслёнка у дверной петли; велосипедный тормоз.

Ответ: эссе по плану: позиция → примеры пользы → примеры вреда → как управляют трением → итог.

№ 11

(задание без номера в учебнике: кроссворд «Лесенка») В лесенке 8 слов. Каждое следующее на одну букву длиннее, и все оканчиваются на «а». 1) причина изменения скорости или формы тела; 2) единица массы, 1000 кг; 3) наука о неживой природе; 4) прибор для измерения длины участка; 5) прибор для измерения объёма; 6) длинный тонкий кусок металла круглого сечения; 7) вещество, которое становится эластичным при небольшом нагревании; 8) величина, показывающая степень нагретости тела.

Как думать. Длина слов: 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 букв. Последняя буква везде «а». Считай буквы и проверяй.

Решение.

Ответ: сила, тонна, физика, рулетка, мензурка, проволока, пластмасса, температура.

№ 12

(задание без номера в учебнике: творческое) Напиши синквейн, который начинается со слова «Сила».

Как думать. Синквейн — стихотворение из 5 строк: 1) одно существительное — тема; 2) два прилагательных; 3) три глагола; 4) фраза о твоём отношении к теме; 5) одно слово — синоним или суть темы.

Пример ответа.

Сила. Невидимая, могучая. Толкает, тянет, останавливает. Без неё ничто в мире не сдвинется с места. Взаимодействие.

Ещё вариант:

Трение. Шершавое, упрямое. Тормозит, греет, держит. Без него не сделать ни шагу. Сцепление.

Ответ: пять строк по схеме: существительное → 2 прилагательных → 3 глагола → фраза → одно слово.

Шпаргалка

• Тело само не начинает двигаться: его меняет действие другого тела.
• Признаки силы: изменились скорость, направление, форма.
• Тяжесть тянет к Земле, упругость возвращает форму, трение тормозит.
• Трение бывает полезным (ходьба, тормоза) и вредным (износ деталей).
• Трение уменьшают смазкой, увеличивают песком и рифлёной подошвой.

Мини-тест