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:

Государственный стандарт начального общего образования в России
В настоящее время в начальной школе РФ действует «стандарт второго поколения» (2004 год), но до вступления этого стандарта в силу, действовал стандарт «первого поколения» (1998 года). В 1999 году все начальные школы РФ «осуществили переход» на четырёхлетнюю начальную школу. Стандарт начального обра ...

Зарубежная и отечественная дошкольная педагогика о формирования этических норм поведения у детей дошкольного возраста
Вопросы о решающей роли нравственного воспитания в развитии и формировании личности осознавались и ставились в педагогике с давних времен. Корни его уходят в Древнюю Грецию, где идеальным человеком считали того, кто прекрасен в физическом и нравственном отношении. Так, философ - идеалист Сократ (46 ...

Характеристика игровой деятельности в младшем и среднем дошкольном возрасте
Предметная деятельность справедливо считается ведущей в психическом развитии детей младшего дошкольного возраста. Д. Б. Эльконин указывал на развивающее значение ориентировочных и функциональных действий (употребление предметов по назначению), в то же время не усматривая игры в предметных действиях ...