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:

Методическое обоснование исследования уровня сформированности письменной речи детей младшего школьного возраста с общим недоразвитием речи
Для того, чтобы выявить уровень сформированности письменной речи младшего школьника, необходимо провести ряд специальных проб. В логопедии имеется не одна методика для этой цели. Рассмотрев и проанализировав некоторые из них, я попыталась составить собственную методику исследования уровня сформиров ...

Второй иностранный язык в сельской национальной школе
В статье обосновывается актуальность и рассматривается специфика обучения французскому языку как второму иностранному после английского в сельской якутской школе. Изучение второго иностранного языка всё более становится практической необходимостью не столько с целью сохранения и пропаганды французс ...

Анализ литературы по проблеме формирования навыков общения у детей с умственной отсталостью
Анализ современной логопедической литературы показывает, что основное внимание исследований в этой области сосредоточено на проблемах собственно языкового развития детей с речевой патологией. Вопрос о специфике развития невербальных средств общения у данной категории детей, о характере (конвенциона ...