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 |
Другое о образовании:
Соли аммония
Соли аммония – сложные вещества, в состав которых входят катионы аммония NH4+, связанные с кислотным остатком. Физические свойства Кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Получение Аммиак (или гидроксид аммония) + кислота. NH3 + HNO3 → NH4NO3(нитрат аммония) 2NH4OH + H2SO4 → ...
Причины возникновения дислексии
Какие же причины лежат в основе тех нарушений, с которыми чаще всего сталкиваются учителя в школе? Затрудненное чтение и произношение в данном случае не является следствием слабого интеллекта или отсутствия возможности обучения. Причина этого кроется в строении полушарий головного мозга. У обычных ...
История и перспективы экологического образования
проблемы экологического образования находятся в центре внимания международного сообщества. Стратегическим направлением решения экологических проблем ЮНЕСКО считает создание сети образования, которое предусматривает постановку экологических вопросов в центр всех учебных программ, начиная с детских д ...