Сравнительный анализ методик

Преобразования Галилея – наиболее простой и естественный переход из одной системы отсчета в другую. Это уравнения, связывающие координаты и время некоторого события в двух инерциальных системах отсчета.

Введение этого понятия в физике необходимо, т. к. с помощью преобразований Галилея мы можем рассматривать одно и то же событие в разных системах отсчета.

Если сравнивать программы изучения преобразований Галилея в курсе общей физики и в элементарной школе, то можем сделать вывод о том, что некоторые понятия впервые упоминаются лишь в курсе общей физики, в связи со сложностью их восприятия.

Для более точного сравнения методик, воспользуемся учебником по курсу общей физики И.В. Савельева и школьным учебником по физики за 9 класс Кикоина И.К. и Кикоина А.К.

В школьном учебнике эта тема изучается в § 8 «Относительность движения». Само понятие «преобразования Галилея» в этом параграфе не вводится, но зная о том, что преобразования Галилея связаны с рассмотрением одного и того же события в двух инерциальных системах отсчета, то можем отнести это понятие к относительности движения. В общей физике мы впервые встречаемся с преобразованиями Галилея в седьмой главе «Элементы специальной теории относительности» в § 44 «Принцип относительности Галилея».

Для начала рассмотрим объяснение преобразований Галилея в учебнике для элементарной школы.

В начале параграфа вводится понятие тела отсчета. За тело отсчета можно выбрать любое тело. Тогда положение одного и того же тела можно рассматривать относительно разных систем отсчета. Чтобы в этом убедиться, приводится пример. Положение автомобиля на дороге (рис. 4) можно задать, указав, что он находится на расстоянии к северу от населенного пункта 1. рис. 4

Но можно сказать, что автомобиль расположен на расстоянии к востоку от населенного пункта 2. Это и значит, что положение тела относительно: оно различно относительно разных систем координат.

Также относительным может быть не только положение тела, но и его движение. Чтобы в этом убедиться, рассматриваются примеры относительности движения. Одним из них является такой пример. Каждому, наверное, приходилось наблюдать, как иногда трудно, находясь в вагоне поезда и глядя в окно на проходящий мимо по соседнему пути поезд, выяснить, какой из поездов движется, а какой покоится. Строго говоря, если видеть только соседний вагон и не видеть земли, строений, облаков и т. д., то узнать, какой из поездов движется прямолинейно и равномерно, а какой покоится, невозможно. Если пассажир одного из поездов утверждает, что движется «его» поезд, то пассажир другого поезда с таким же правом может сказать, что движется «его» поезд, а соседний неподвижен. Правы оба пассажира – движение и покой относительны.

Выяснив понятия тела отсчета, относительности тела отсчета и движения в параграфе вводится пункт об одном и том же движении с разных точек зрения. В нем рассматривается движение одного и того же тела относительно двух разных систем отсчета, движущихся одна относительно другой прямолинейно и равномерно. Одну из них условно считают неподвижной. Другая движется относительно нее прямолинейно и равномерно. Приводится простой пример. Лодка пересекает реку перпендикулярно течению, двигаясь с некоторой скоростью относительно воды. Вода в реке движется относительно берега со скоростью течения реки.

За движением лодки следят два наблюдателя: один неподвижный, расположился на берегу в точке (рис. 5), другой – на плоту, плывущем по течению (со скоростью течения реки). Оба наблюдателя измеряют перемещение лодки и время, затраченное на него. Относительно воды плот неподвижен, а по отношению к берегу он движется со скоростью течения реки.

Мысленно проводится через точку систему координат . Ось направляется вдоль берега, ось – перпендикулярно течению реки. Это неподвижная система рис. 5

отсчета. Другую систему координат связывают с плотом. Оси и параллельны осям и . Это – подвижная система координат.

Другое по теме:

Высшее образование в странах немецкого языка. Германия
Университеты и высшие технические школы. Высшее образование в ГДР финансировалось государством. Критериями для приема абитуриента в вуз были вступительные отметки и персональные рекомендации, содержавшие в том числе и оценку его политической лояльности режиму, поведения и общественной активности. В ...

Метод проектов как способ обучения старших дошкольников театрализованным играм
Обучение детей театрализованным играм может быть организованно как проектная деятельность. В дошкольной педагогике проблема освоения детьми такого вида деятельности, как театрализованная игра не является новой. Ее изучали известные исследователи Л.В. Артемовой, Р.И. Жуковской, Н.С. Карпинской, Л.С. ...

Психологические особенности внимания у школьников
Различают следующие основные виды внимания: непроизвольное внимание, произвольное внимание, послепроизвольное внимание. Непроизвольное внимание не связано с участием воли, а произвольное обязательно включает волевую регуляцию. Непроизвольное внимание не требует усилий для того, чтобы удерживать и в ...