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:
Содержание понятия «здоровьесберегающая культура»
Теоретический анализ проблемы исследования показал, что одной из приоритетных задач современного этапа развития системы образования должно стать формирование здоровьесберегающей культуры подрастающего поколения. На сегодняшний день в педагогической науке не сложилось однозначного толкования сущност ...
Система задач для умственного счета С.А. Рачинского
В 1891 году С.А. Рачинский издал книгу «1001 задача для умственного счёта» которая стала первым в России сборником упражнений по устному счёту. Сергей Александрович Рачинский родился 10 июня 1833 года. Он весьма интересен как педагог – практик, поднявший в своей школе – сельской школе – преподавани ...
География – ее значение в воспитании будущего поколения
Люди живут и работают в разных природных зонах: на равнинах и в горах, среди лесов и на степных просторах, в холодной тундре и в знойной пустыне. Они возделывают землю, разводят животных, добывают и перерабатывают полезные ископаемые, выплавляют металлы, строят города, прокладывают дороги и т. д. ...