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:

Особенности формирования общения у детей с умственной отсталостью
По мнению Е.Н. Винарской функциональная способность нервных клеток проекционных полей коры у детей с умственной отсталостью сравнительно сохранна. Поэтому у детей с умственной отсталостью относительно сформирован эмоциональный аспект коммуникативно-познавательной способности, т.е. могут быть развит ...

Причины возникновения нарушений речи
Причина нарушений речи – воздействие на организм внешнего или внутреннего фактора или их взаимодействие, которые определяют специфику речевого расстройства, и без которых последнее не может возникнуть. Причинами возникновения нарушений речи могут быть: I. Врождённые (травмы, полученные во внутриутр ...

Нравственное развитие детей в отечественной и зарубежной психологии
В литературе обычно указывается на роль сензитивных периодов в интеллектуальном развитии, но есть основания говорить о сензитивных периодах нравственного развития ребенка. Как отмечал Л.С. Выготский, «нет и не может быть другого критерия для определения конкретных эпох детского развития или возраст ...