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:
Внешкольное воспитание в античные времена
Как известно, античное общество обладало высоким уровнем культуры, несмотря на условия классовости. Высокий культурный уровень, в свою очередь, базировался на всеобщей грамотности. Многие задаются вопросом, почему же в древней Греции было так и не иначе, если обучение было сословное? Ответом на воп ...
Использование метода проектов в современной школе и
дошкольных учреждениях
Метод проектов не является принципиально новым в мировой педагогике. Е.С. Полат отмечает, что родившись из идеи свободного воспитания, в настоящее время идея метода проектов становится интегрированным компонентом вполне разработанной и структурированной системы образования. Но суть ее остается преж ...
Роль ИЗО-деятельности в развитии детей
Дошкольный возраст – это тот период, когда изобразительная деятельность может стать и чаще всего является устойчивым увлечением не только особо одаренных, но и почти всех детей, т.е. увлекая ребенка в сказочный мир искусства, мы незаметно для него развиваем у него воображение и способности. В отече ...