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:

Развитие речи у детей
Во второй половине первого года у нормально развивающегося ребёнка обычно появляется лепет, к 9-10 месяцам он активизируется, обогащается новыми звуками, интонациями и становится постоянным ответом на готовое обращение взрослого. Отсутствие или бедность лепета у ребёнка настораживают, так как это м ...

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 ...

Особенности речевого развития ребенка 3-х летнего возраста
Несмотря на то, что по своей структуре и правилам язык представляет собой одно из наиболее сложных изобретений человечества, дети всех стран и народов с удивительной легкостью в раннем детстве усваивают его и овладевают речью, причем этот процесс начинается у всех детей одинаково и проходит одни и ...