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:

Использование метода проектов в современной школе и дошкольных учреждениях
Метод проектов не является принципиально новым в мировой педагогике. Е.С. Полат отмечает, что родившись из идеи свободного воспитания, в настоящее время идея метода проектов становится интегрированным компонентом вполне разработанной и структурированной системы образования. Но суть ее остается преж ...

Диагностика речевого развития 3 - 4-х летнего возраста
Методические рекомендации к планированию и проведению занятия по обследованию психомоторного развития детей с нарушениями речи При отборе основных видов движений и их количества для проведения занятия по обследованию психомоторного развития необходимо учитывать возрастные особенности детей данной г ...

Анализ психолого-педагогической литературы по проблеме исследования мотивации учения в трудах отечественных и зарубежных ученых
Проблема мотивации и мотивов поведения и деятельности – одна из стержневых в психологии. Б.Ф. Ломов, например, отмечает, что в психологических исследованиях деятельности вопросам мотивации и целеполагания принадлежит ведущая роль. «Трудность здесь состоит в том, - пишет он, - что в мотивах и целях ...