Идея относительности в кинематике

Покажем, как были получены эти результаты, проведя решение задачи.

Решение. Для решения задачи используем классический закон преобразования (сложения) скоростей: скорость тела в неподвижной системе отсчета равна сумме скорости тела в подвижной системе отсчета и скорости самой подвижной системы отсчета: . Движение происходит вдоль оси ОХ и соответственно закон преобразования (сложения) скоростей записывается через проекции скоростей на ось ОХ: .

1. В системе отсчета, связанной с Землей, скорости заданы в условии задачи и их проекции на ось ОХ соответственно равны: ; м/с; м/с.

2. В системе отсчета, связанной с мотоциклистом:

; м/с = – 20 м/с;

; м/с – 20 м/с = – 15 м/с;

; м/с – 20 м/с = 0.

3. В системе отсчета, связанной с велосипедистом:

; - 5 м/с = – 5 м/с;

; м/с – 5 м/с = 15 м/с.

Сведения в таблицу полученных результатов дает наглядное представление об относительности скорости, о роли системы отсчета в определении последней.

Целесообразно показать, что все системы отсчета в кинематике равноправны, но следует выбирать такую систему отсчета, которая приводит к рациональному решению задачи. Для этого целесообразно решить одну и ту же задачу в разных системах отсчета.

Задача.

Тело брошено вертикально вверх со скоростью . Когда тело достигает верхней точки траектории, из того же места и с той же скоростью вертикально вверх брошено второе тело. Через сколько времени от момента бросания второго тела произойдет встреча этих тел?

Задачу решают в системе отсчета, связанной с Землей, и в системе отсчета, связанной с одним из тел.

Решение 1. За начало отсчета координаты принимают место бросания тел на Земле. Ось OY направляют вертикально вверх. За начало отсчета времени принимают момент бросания первого тела (рис. 1).

Рис. 1

Записывают уравнение движения для первого тела:

; ; ; ; .

Уравнение координаты для первого тела:

,

где – координата первого тела в любой, произвольный момент времени.

Другое по теме:

Приёмы формирования фонетико- фонематической стороны речи
В своей работе мы использовали следующие приемы логопедической работы: Массаж. - Дифференцированный логопедический массаж (для ослабления проявления расстройств иннервации мышц речевого аппарата). Расширяя возможности движений речевых мышц, можно рассчитывать на лучшее спонтанное включение этих мыш ...

Сравнительный анализ гендерных особенностей мотивации преступного поведения
Значение категории мотива в изучении закономерностей поведения, в том числе преступного, безусловно велико. Исследования мотивации преступника позволяют взглянуть на преступление изнутри, не как на статистическую единицу во всем массиве преступности с ее собственными характеристиками и свойствами, ...

Методы и формы работы по воспитанию гуманного отношения к животным
При ознакомлении детей с животным миром решают в единстве три воспитательные задачи: Формирование представлений о животных; Развитие эмоционально-положительного отношения к животным; Воспитание гуманного бережного поведения в природе. Осуществляя работу в указанных направлениях необходимо помнить, ...