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:

Общая характеристика сенсорно-перцептивной сферы детей с умеренной и тяжелой интеллектуальной недостаточностью
В работах по специальной психологии умственно отсталых детей подчеркивается, что основным признаком этого состояния является недоразвитие познавательной стороны деятельности. Недоразвитие и недостатки познавательной деятельности проявляются и в сенсорно-перцептивном освоении умственно отсталыми дет ...

Особенности психодиагностики детей младшего школьного возраста
К моменту поступлению детей в школу существенно возрастают их индивидуальные различия по уровню психологического различия. Эти различия, прежде всего, проявляются в том, что дети отличаются друг от друга по интеллектуальному, моральному, межперсональному развитию. Они, следовательно, могут уже по-р ...

Проблемы родителей, имеющих ребенка с ограниченными возможностями
Семья, как и человек, является основной ценностью государства. Снижение в силу тех или иных причин социальной ценности отдельных категорий семей, находящихся в жизненно трудной ситуации, ограничивает раскрытие потенциальных возможностей человека. В подобной ситуации возникает комплекс проблем, сред ...