Как движется лодка относительно этих двух систем?
Наблюдатель на плоту, двигаясь вместе со «своей» системой координат по течению, видит, что лодка удаляется от него к противоположному берегу все время перпендикулярно течению. Он видит это и в точке А, и в точке В, и в любой другой точке. А когда через некоторое время плот окажется в точке С, лодка достигнет противоположного берега в точке С’. Относительно подвижной системы координат (плота) лодка совершила перемещение . Разделив его на
, подвижный наблюдатель получит скорость лодки
относительно плота:
.
Совсем другим представится движение лодки неподвижному наблюдателю на берегу. Относительно «его» системы координат лодка за то же время совершила перемещение
. За это же время подвижная система отсчета вместе с плотом совершила перемещение
(лодку, как говорят, «отнесло» вниз по течению). Схематически перемещения лодки показаны на рисунке. [3]
Далее в этом параграфе вводятся формула сложения перемещений
и формула сложения скоростей
,
а так же, чему равна скорость тела относительно неподвижной системы координат.
Мы видим, что и перемещение и скорость тела относительно разных систем отсчета различны. Различны и траектория движения ( – относительно подвижной системы и
– относительно неподвижной). В этом и состоит относительность движения.
Далее мы переходим к рассмотрению преобразований Галилея в курсе общей физики.
С объяснения этого понятия начинается изучение принципа относительности Галилея. Сопоставляются описания движения частицы в инерциальных системах отсчета и
, движущихся друг относительно друга со скоростью
(рис. 6).
Рис. 6
Для простоты выбираются оси координат так, как показано на рисунке. Отсчет времени начинается с того момента, когда начала координат и
совпадали. Тогда координаты
и
произвольно выбранной точки
будут связаны соотношением
. При сделанном выборе осей
и
. В ньютоновской механике предполагается, что время во всех системах отсчета течет одинаково; поэтому
. Таким образом, получается совокупность четырех уравнений:
,
,
,
,
называемых преобразованиями Галилея. Эти уравнения позволяют перейти от координат и времени одной инерциальной системы отсчета к координатам и времени другой инерциальной системы.
Следуя по программе, далее рассматриваются инерциальные системы отсчета и первый закон Ньютона.
Законы механики одинаково выглядят во всех инерциальных системах отсчета.
Затем необходимо познакомиться с классическим законом сложения скоростей. Мы знаем, что компоненты скорости частицы в системе
определяются выражениями
Другое о образовании:
Развитие личности и положительных качеств ребенка дошкольного
возраста
Проблема развития личности ребенка дошкольного возраста раскрыта в психолого-педагогических исследованиях Л.И. Божович, Л.С. Выготского, В.В. Давыдова, А.В. Запорожца, Я.Л. Коломинского, Т.С. Комаровой, А.Н. Леонтьева, В.И. Логиновой, Д.Б. Эльконина. Ученые утверждают, что в дошкольном возрасте про ...
Речевые ошибки и причины их возникновения
В устной и письменной речи младших школьников встречается много ошибок, которые в методике обучения русскому языку называют речевыми. К определению «речевая ошибка» ученые подходят по-разному. В работах М. Р. Львова под речевой ошибкой понимается «неудачно выбранное слово, неправильно построенное п ...
Критерии и характеристики сформированности готовности к профессиональному
самоопределению
Говоря о профессиональном самоопределении и выборе профессии учеников 8 – 11 классов, следует отметить существование определенных критериев и их характеристик сформированности у старшеклассников готовности к профессиональному самоопределению. Проявлениями критериев сформированности готовности к про ...