Сравнительный анализ методик преобразований Галилея в курсе общей физики и в курсе элементарной физики

Представление об относительности – одна из труднейших для понимания идей естествознания. Уточним содержание терминов и сделаем первые шаги к освоению идеи относительности применительно к механическому движению.

Относительный результат – значит зависящий от условий наблюдения. Не от личных качеств наблюдателя, а именно от условий, в которых он проводит наблюдения за явлением. Сведения, полученные наблюдателем, будут истинными, если он правильно выполнял все операции. Но такого же характера сведения о том же самом явлении, полученные другим наблюдателем, находящимся в другой системе отсчета (СО), будут тоже истинными, но отличными от результатов первого наблюдателя. В этом смысле мы и говорим: такие-то результаты являются относительными, т. е. верны по отношению к определенной СО, с описания которой наблюдатель и должен начинать отчет о своем исследовании.

Механическое движение – относительное явление, по крайней мере, некоторые его стороны. Мы легко увидим это, рассмотрев несколько простых примеров: «Книга на столике в купе поезда неподвижна…», «Солнце всходит и заходит…», «Автомобиль мчится с бешеной скоростью…». Не кажутся ли вам эти утверждения странными? Но ведь в них нет указания на СО (на относительное пространство), из которой ведется наблюдение, разве что подразумевается. Какое именно относительное пространство подразумевается? Дополните утверждения так, чтобы они обрели смысл. Укажите также СО, в которых эти утверждения станут обратными: «Книга… движется…», «Солнце неподвижно…», «Автомобиль «бешено» покоится…». Итак:

1. Механическое движение можно наблюдать только относительно других тел. Обнаружить изменение положения тела, если не с чем сравнивать невозможно.

2. В различных системах отсчета физические величины (скорость, ускорение, перемещение и т. д.), характеризующие движение одного и того же тела, могут быть различными.

3. Характер движения, траектория движения и т. п. могут быть различны в разных системах отсчета для одного и того же тела могут быть различны.

Преобразования Галилея – наиболее простой и естественный переход из одной системы отсчета в другую.

• Идея относительности в кинематике
• Преобразования Галилея
• Сравнительный анализ методик

Другое по теме:

Исторические и методические аспекты проблемы преподавания математики в России
Долгое время история математического образования не являлась специальным объектом научных исследований, и ее отдельные грани освещались либо в рамках истории развития различных учебных заведений, либо в контексте истории математики, либо на фоне материалов, посвященных персоналиям. Поэтому отрадно ...

Дидактическое обоснование наглядности
Наглядность как принцип обучения был впервые сформулирован Я.А. Коменским, а в дальнейшем развит И.Г. Песталоцци, К.Д. Ушинским и другими педагогами. Учитель может использовать различные средства наглядности: реальные объекты, их изображения, модели изучаемых объектов и явлений. Знание форм сочетан ...

Переход в следующий класс и выдача сертификатов в Германии
В начальной школе все ученики автоматически переходят с 1 во 2 класс. Как правило, начиная со 2 класса ученик переходит в следующий класс в соответствии с его успеваемостью, если он справляется с требованиями, он переходит в следующий класс, если нет – повторяет это ещё раз. Решение о том, переводи ...