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:

Наличие образовательных эффектов в рассматриваемых медиа-проектах
Рассмотрим ситуацию на примере проекта "Белка". Практика показывает, что при выходе такого проекта на целевую аудиторию, отличающуюся от ближайшего окружения авторов (круга друзей и знакомых, школы), школьники сталкиваются с трудностями как технического, так и содержательного характера, ч ...

Характеристика эмпирических исследований
К методам эмпирического исследования следует отнести: изучение литературы документов и результатов деятельности, наблюдение, опрос, оценивание (метод экспертов или компетентных судей), тестирование. К более общим методам этого уровня относятся обобщение педагогического опыта, опытная педагогическая ...

Анализ учебников по математики для 5-6 классов
Учебник под ред. Н.Я.Виленкина и др.наиболее распространен в общеобразовательных школах. В основном все задания подобраны для выработки основных навыков, то есть они являются стандартными. Что касается устных упражнений, то они являются достаточно скучными и не вызывают интереса у учащихся, так как ...