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:

Комплекс упражнений для обучения учащихся стратегиям идентификации слова в процессе чтения иноязычных текстов
В том случае, когда в языковой учебный процесс включаются уроки с использованием научно-популярного текста для ознакомительного чтения, аудиторная работа, направленная на самостоятельное понимание (а также на обучение приемам − стратегиям − понимания) текста учащимся, должна быть опреде ...

Система комплексной работы по формированию у детей старшего дошкольного возраста этических представлений
Анализ результатов констатирующего эксперимента определил задачи для формирующего этапа нашего исследования: 1. Определить основные направления работы по формированию этических представлений у дошкольников. 2. Разработать и апробировать систему работы по формированию этических представлений у детей ...

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 ...