Как движется лодка относительно этих двух систем?
Наблюдатель на плоту, двигаясь вместе со «своей» системой координат по течению, видит, что лодка удаляется от него к противоположному берегу все время перпендикулярно течению. Он видит это и в точке А, и в точке В, и в любой другой точке. А когда через некоторое время плот окажется в точке С, лодка достигнет противоположного берега в точке С’. Относительно подвижной системы координат (плота) лодка совершила перемещение . Разделив его на
, подвижный наблюдатель получит скорость лодки
относительно плота:
.
Совсем другим представится движение лодки неподвижному наблюдателю на берегу. Относительно «его» системы координат лодка за то же время совершила перемещение
. За это же время подвижная система отсчета вместе с плотом совершила перемещение
(лодку, как говорят, «отнесло» вниз по течению). Схематически перемещения лодки показаны на рисунке. [3]
Далее в этом параграфе вводятся формула сложения перемещений
и формула сложения скоростей
,
а так же, чему равна скорость тела относительно неподвижной системы координат.
Мы видим, что и перемещение и скорость тела относительно разных систем отсчета различны. Различны и траектория движения ( – относительно подвижной системы и
– относительно неподвижной). В этом и состоит относительность движения.
Далее мы переходим к рассмотрению преобразований Галилея в курсе общей физики.
С объяснения этого понятия начинается изучение принципа относительности Галилея. Сопоставляются описания движения частицы в инерциальных системах отсчета и
, движущихся друг относительно друга со скоростью
(рис. 6).
Рис. 6
Для простоты выбираются оси координат так, как показано на рисунке. Отсчет времени начинается с того момента, когда начала координат и
совпадали. Тогда координаты
и
произвольно выбранной точки
будут связаны соотношением
. При сделанном выборе осей
и
. В ньютоновской механике предполагается, что время во всех системах отсчета течет одинаково; поэтому
. Таким образом, получается совокупность четырех уравнений:
,
,
,
,
называемых преобразованиями Галилея. Эти уравнения позволяют перейти от координат и времени одной инерциальной системы отсчета к координатам и времени другой инерциальной системы.
Следуя по программе, далее рассматриваются инерциальные системы отсчета и первый закон Ньютона.
Законы механики одинаково выглядят во всех инерциальных системах отсчета.
Затем необходимо познакомиться с классическим законом сложения скоростей. Мы знаем, что компоненты скорости частицы в системе
определяются выражениями
Другое по теме:
Виды занятий по рисованию и их влияние на интеллектуальное
развитие детей с ЗПР
Целенаправленные занятия рисованием представляют собой одно из важнейших средств эстетического воспитания. Они являются неотъемлемой частью всестороннего развития детей и активно содействуют этому развитию. Конкретно-практический характер занятий создает благоприятные условия для мобилизации положи ...
Пути и средства сенсорного воспитания детей с умеренной и
тяжелой интеллектуальной недостаточностью
Сенсорное развитие осуществляется на основе обеспечения взаимодействия чувственного отражения и моторных (двигательных) компонентов психической деятельности. Приоритетные направления работы по развитию сенсомоторной сферы у детей с тяжелыми и множественными нарушениями развития определяются с учето ...
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 расс ...