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:

Проблема обучения элементам дизайна детей дошкольного возраста
Обращаясь к теме нашего исследования мы столкнулись с проблемой полного отсутствия научной литературы по данному вопросу. И хотя многие педагоги считают необходимым введение обучения дизайн-деятельности в дошкольных учреждениях и представляют свои мысли в различных статьях в Интернете и журналах «Д ...

Содержание экспериментальной работы по развитию речи младших школьников
С целью практического обоснования выводов, полученных в ходе теоретического изучения проблемы развитие речи младших школьников, было проведено исследование. Экспериментальная работа проводилась на базе 2 классов МОУ Погорельской общеобразовательной школы. Экспериментальная работа проводилась на баз ...

К проблеме организации процесса экологического воспитания детей в дошкольном образовательном учреждении
Экологическое воспитание дошкольников является составной частью нравственного воспитания. Поэтому под экологическим воспитанием надо понимать единство экологического сознания и поведения гармоничного с природой. На формирование экологического сознания оказывают влияние экологические знания и убежде ...