Идея относительности в кинематике

Страница 2

Мы видим, что принцип относительности по своему содержанию глубоко диалектичен: наряду с утверждение относительности ряда величин и понятий он содержит и утверждение абсолютности (инвариантности) других величин. Кроме того, в принципе относительности содержится и нечто большее – утверждение абсолютности законов динамики: во всех инерциальных системах отсчета независимо от их относительной скорости все механические явления протекают по одним и тем же законам.

В этом именно и заключается равноправие этих систем отсчета. В то же время явления будут выглядеть в разных системах отсчета по-разному, так как в них неодинаковы начальные условия: траектория капель воды, падающих в движущемся равномерно и прямолинейно поезде, будет по отношению к поезду отвесной прямой, а по отношению к полотну дороги параболой.

При изучении кинематики, пока речь идет лишь об описании движения, мы не можем установить никакого принципиального различия между разными системами отсчета: все они равноправны. Только в динамике при изучении законов движения обнаруживается принципиальное различие между некоторыми системами отсчета и преимущества одного класса систем по сравнению с другим. Однако уже при изучении кинематики идея относительности механического движения должна быть развита со всей доступной в этом разделе полнотой.

При изучении кинематики у учащихся должны быть сформированы знания об относительности механического движения: 1) относительность механического движения и покоя, относительность траектории; 2) понятие системы отсчета (тело отсчета, система координат, связанная с телом отсчета, начало отсчета координаты и времени, масштаб расстояний, часы – эталон времени); 3) относительность перемещения, координаты, скорости, преобразование (сложение) перемещений и скоростей; 4) инвариантность ускорений для систем отсчета, которые движутся друг относительно друга равномерно и прямолинейно.

В ходе раскрытия этих положений необходимо широко использовать демонстрации (на относительность движения и покоя, траектории и т. д.), киноматериалы (кинокольцовку «Относительность механического движения», видеофильм «Системы отсчета») и рассмотреть задания типа: 1) определить координаты материальной точки в различных системах отсчета; 2) определить основные кинематические характеристики в различных системах отсчета.

Покажем на примере, как следует оформлять решение задачи в этом случае.

Задача.

Мимо пункта В одновременно проезжают мотоциклист и велосипедист со скоростями относительно Земли, соответственно равными 20 и 5 м/с. Рассчитайте скорости пункта В, велосипедиста и мотоциклиста в системах отсчета, связанных с Землей (СО «Земля»), с мотоциклистом (СО «мотоциклист»), велосипедистом (СО «велосипедист»), используя классический закон сложения скоростей. Результаты решения занесите в таблицу (табл. 1).

Объект

Проекция скорости на ось ОХ', м/с

в СО «Земля»

в СО «мотоциклист»

в СО «велосипедист»

Пункт В

0

-20

-5

Велосипедист

5

-15

0

Мотоциклист

20

0

15

Страницы: 1 2 3 4 5

Другое о образовании:

История развития хорового пения
Первые попытки осуществить музыкальное воспитание в рамках общеобразовательной школы можно отыскать ещё в Царской России. Школьная система отличалась крайней пестротой. Это были кадетские корпуса, Институт благородных девиц, духовные семинарии и училища, патриархальные училища. Допуская «пение и во ...

Ценности современной молодежи
Ценностные ориентации рассматриваются как смыслообразующая основа человеческой жизни, обозначающаю для личности все то, что затрагивает ее как субъект: сознание и самосознание, целеполагание, избирательность и свободу, т.е. ценностные ориентации выражают внутренний мир личности. В процессе трансфор ...

Понятие и сущность способностей
Способности изучают различные науки - философия, социология, медицина и другие. Но ни одна из них не рассматривает так глубоко и разносторонне проблему способностей, как психология. Несмотря на это, термин «способности» многими психологами трактуется неоднозначно. Если рассматривать всевозможные ва ...

Меню сайта

Copyright © 2021 - All Rights Reserved - www.edakam.ru