Сравнительный анализ методик преобразований Галилея в курсе общей физики и в курсе элементарной физики

Представление об относительности – одна из труднейших для понимания идей естествознания. Уточним содержание терминов и сделаем первые шаги к освоению идеи относительности применительно к механическому движению.

Относительный результат – значит зависящий от условий наблюдения. Не от личных качеств наблюдателя, а именно от условий, в которых он проводит наблюдения за явлением. Сведения, полученные наблюдателем, будут истинными, если он правильно выполнял все операции. Но такого же характера сведения о том же самом явлении, полученные другим наблюдателем, находящимся в другой системе отсчета (СО), будут тоже истинными, но отличными от результатов первого наблюдателя. В этом смысле мы и говорим: такие-то результаты являются относительными, т. е. верны по отношению к определенной СО, с описания которой наблюдатель и должен начинать отчет о своем исследовании.

Механическое движение – относительное явление, по крайней мере, некоторые его стороны. Мы легко увидим это, рассмотрев несколько простых примеров: «Книга на столике в купе поезда неподвижна…», «Солнце всходит и заходит…», «Автомобиль мчится с бешеной скоростью…». Не кажутся ли вам эти утверждения странными? Но ведь в них нет указания на СО (на относительное пространство), из которой ведется наблюдение, разве что подразумевается. Какое именно относительное пространство подразумевается? Дополните утверждения так, чтобы они обрели смысл. Укажите также СО, в которых эти утверждения станут обратными: «Книга… движется…», «Солнце неподвижно…», «Автомобиль «бешено» покоится…». Итак:

1. Механическое движение можно наблюдать только относительно других тел. Обнаружить изменение положения тела, если не с чем сравнивать невозможно.

2. В различных системах отсчета физические величины (скорость, ускорение, перемещение и т. д.), характеризующие движение одного и того же тела, могут быть различными.

3. Характер движения, траектория движения и т. п. могут быть различны в разных системах отсчета для одного и того же тела могут быть различны.

Преобразования Галилея – наиболее простой и естественный переход из одной системы отсчета в другую.

• Идея относительности в кинематике
• Преобразования Галилея
• Сравнительный анализ методик

Другое по теме:

Особенности развития графо-моторных навыков у младших школьников со стертой формой дизартрии
В последнее время актуальной проблемой является формирование графо-моторного навыка у младших школьников со стертой формой дизартрии. Особенностью данных расстройств является недоразвитие двигательной сферы, которое приводит к трудностям формирования графо-моторного навыка при обучении письму. Нару ...

Функциональный базис графомоторных навыков письма и его нарушения
Графомоторный навык — это определенные привычные положения и движения пишущей руки, позволяющие изображать письменные звуки и их соединения. Правильно сформированный графомоторный навык позволяет писать буквы четко, красиво, разборчиво, быстро. Неправильно сформированный графомоторный навык создает ...

Умение рационализировать вычисления
Рационализация вычислений требует от учащихся, помимо знаний всех основных свойств арифметических действий над числами, элементарного желания «упростить себе жизнь», затратить на выполнение, громоздкого по виду, задания как можно меньше времени, увидеть самый короткий, но от этого не менее правильн ...