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:

Речедвигательная ритмика в системе воспитания и обучения дошкольников
Речедвигательная ритмика – совокупность движений тела и речевых органов, способствующая снятию напряжения и монотонности речи. Раскованность и непринуждённость, приобретаемые детьми при выполнении ритмических движений (корпусом, головой, руками, ногами), оказывают положительное влияние и на двигате ...

Сущность эстетического воспитания
Взрослые и дети постоянно сталкиваются с эстетическими явлениями. В сфере духовной жизни, повседневного труда, общения с искусством и природой, в быту, в межличностном общении - везде эстетические категории прекрасное и безобразное, трагическое и комическое играют существенную роль. Красота доставл ...

Программа развития дошкольного образовательного учреждения
Программа развития учреждения – это планированная система управленческих действий по достижению желаемой модели учреждения Система управленческих действий, заложенных в программу, должна затрагивать всех участников педагогического процесса: детей, педагогов, руководителя учреждения, родителей. Прог ...