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:

Реализация педагогических условий, обеспечивающих формирование культуры здоровьесбережения младших школьников
Формирующий эксперимент был направлен на проверку эффективности выделенных нами в теоретической части исследования педагогических условий формирования здоровьесберегающей культуры младших школьников. Нами был предложен и проведен комплекс мероприятий, направленных на формирование здоровьесберегающе ...

Общая характеристика сенсорно-перцептивной сферы детей с умеренной и тяжелой интеллектуальной недостаточностью
В работах по специальной психологии умственно отсталых детей подчеркивается, что основным признаком этого состояния является недоразвитие познавательной стороны деятельности. Недоразвитие и недостатки познавательной деятельности проявляются и в сенсорно-перцептивном освоении умственно отсталыми дет ...

Значения домашних животных
Каждый маленький ребенок проходит в своем развитии стадию активного ознакомления с окружающим миром. Особую роль на этом этапе играют домашние животные, и почти от каждого малыша в определенный момент можно услышать: "Мамочка, давай заведем щеночка! " В различных интерпретациях это кошечк ...