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:

Организация учебно – воспитательного процесса школьников посредством конструктивно – проектировочной деятельности педагога
Сложность и многоплановость педагогической деятельности, ее творческий характер не позволяют найти и применять един­ственно верный способ - принятие решения в каждой конкрет­ной педагогической ситуации. Это предопределяет необходимость прогнозирования педагогом предстоящей деятельности, необхо­димо ...

Типовое положение о дошкольном образовательном учреждении
I. Общие положения 1. Настоящее Типовое положение регулирует деятельность государственных и муниципальных дошкольных образовательных учреждений всех видов. 2. Для негосударственных дошкольных образовательных учреждений настоящее Типовое положение является примерным. 3. Дошкольное образовательное уч ...

Моделирование педагогического процесса по формированию математических знаний и умений у учащихся с нарушением слуха во внеклассное время
Повышение эффективности учебного процесса обусловлено совершенствованием методики обучения, формированием и поддержанием у младших школьников интереса к учёбе. Данные нашего исследования расширяют представления о внеклассной работе. Хорошо организованная и интересная внеклассная работа по математик ...