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:

Логопедическое обследование детей с ринолалией
Для того чтобы правильно понять и эффективно воздействовать на речевой дефект, выбрать наиболее рациональные и экономичные пути его преодоления, необходимо уметь выявить характер речевого нарушения, его глубину, степень, проанализировать, какие компоненты речевой системы страдают. Нарушения речи ка ...

Понятие о национальной и этнической идентичности в социогуманитарном научном знании
В настоящее время понятие «идентичность» в различном контексте используется в таких областях социогуманитарного знания как: социальная психология, социология, философия, этнология, политические науки. Каждая из перечисленных наук, несомненно, вносит свой, уникальный вклад в изучение идентичности ка ...

Выявление у дошкольников исходного уровня эстетического отношения к природе
Эксперимент проводился на базе МДОУ «Детский сад № 54». В эксперименте участвовали старшие дошкольники (10 человек). Возраст детей (от 5,6 до 6 лет). Детский сад воспитательно-образовательную работу осуществляет по программе «Детство», раздел экологического воспитания «Ребенок открывает для себя ми ...