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 о образовании:

Особенности двигательного развития детей
Движение для ребенка – это универсальное проявление жизнедеятельности, на различные раздражения он реагирует прежде всего движением (например, отдергивание руки при ожоге пальца, сосательные движения младенцев при раздражении губ и щек и т.д.). Вместе с тем от рецепторов мышц, сухожилий, суставов, ...

Общая характеристика изобразительной деятельности как средство сенсорного воспитания детей с умеренной и тяжелой интеллектуальной недостаточностью
Среди различных видов деятельности (учебная, трудовая, игровая) умственно отсталые школьники выделяют изобразительную деятельность и отдают ей предпочтение как наиболее интересной и занимательной. Особенно любимым является рисование. Благодаря своей доступности, наглядности и конкретности выражения ...

Типовое положение о дошкольном образовательном учреждении
I. Общие положения 1. Настоящее Типовое положение регулирует деятельность государственных и муниципальных дошкольных образовательных учреждений всех видов. 2. Для негосударственных дошкольных образовательных учреждений настоящее Типовое положение является примерным. 3. Дошкольное образовательное уч ...