Найти в Дзене

Физика. Лекция 247.Относительность движения. Формула сложения скоростей.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. На этой лекции мы с вами вернемся к истокам механического движения и вспомним, что это такое. И потом сосредоточим свое внимание на трех словах в определении этого явления. И так давайте вспомним, что называется механическим движением. Механическое движение - это изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени. Так вот, помните, что мы обратили внимание на то, что слова относительно других тел имеют большое значение. И сегодня эти три слова будут в центре нашего внимания. Хочется отметить, что тема на первый взгляд простая, но обычно решение задач вызывает некоторые трудности, а почему так получается выяснится по ходу нашей работы. И так, движение - это изменение положения относительно других тел. Одно и то же тело может занимать разное положение в зависимости от того относительно какого тела мы рассматриваем это положение. Например, школьный журнал, который находится на учительском столе с одной стороны он наход

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. На этой лекции мы с вами вернемся к истокам механического движения и вспомним, что это такое. И потом сосредоточим свое внимание на трех словах в определении этого явления. И так давайте вспомним, что называется механическим движением.

Механическое движение - это изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

Так вот, помните, что мы обратили внимание на то, что слова относительно других тел имеют большое значение. И сегодня эти три слова будут в центре нашего внимания.

Хочется отметить, что тема на первый взгляд простая, но обычно решение задач вызывает некоторые трудности, а почему так получается выяснится по ходу нашей работы.

И так, движение - это изменение положения относительно других тел. Одно и то же тело может занимать разное положение в зависимости от того относительно какого тела мы рассматриваем это положение. Например, школьный журнал, который находится на учительском столе с одной стороны он находится выше пола, но с другой стороны он находится ниже потолка. Т.е получается, что в зависимости от того, что мы выбираем за тело отсчета высота этого журнала может быть положительна, а может быть и отрицательна. Если положение тела зависит от того, относительно какого тела мы его изучаем, значит и изменение положение тела тоже будет различным в зависимости от того, что выбрано за тело отсчета, точнее за систему отсчета. Нужно помнить, что для описания движения нам нужно не только тело отсчета, а что еще нужно? Какие еще нужны две компоненты? Координатная система, связанная с системой отсчета и прибор для измерения времени. И так, мы с вами будем изучать изменение положения тела в различных системах отсчета. Оказывается, в зависимости от того в какой системе отсчета мы изучаем движение результат этого изучения может быть совершенно разным. И простейший пример, который мы с вами рассматривали: каждый из нас неподвижен относительно, например, стен класса, но с другой стороны вместе с Земным шаром мы "несемся" вокруг Солнца со скоростью 30 км/с. Или давайте возьмем такой пример: мы находимся в поезде, который находится на перроне и рядом в окне мы видим другой поезд и вдруг мы замечаем, что соседний поезд начал перемещаться относительно нас. И мы само себе говорим: "отлично, поехали". А потом оказывается, что мимо нас поезд проехал и мы видим стоящие рядом железнодорожные столбы и поезд, в котором мы сидим находится на месте. Просто, мы двигались относительно уезжающего поезда, а относительно системы отсчета, которая связана с Землей мы были неподвижны. Скажите пожалуйста, а траектория движения тела зависит от выбора системы отсчета? Т.е форма линии вдоль, которой движется тело. Не зависит? Давайте попробуем опровергнуть это мнение, приведя контрпример.

Давайте приведем еще один пример...давайте представим себе, что мы летчики, причем, у нас спортивный винтовой самолет у него есть пропеллер. Кончики авиационно винта обычно выкрашивают в красный цвет для того, чтобы они были заметны. И мы находимся на взлетной полосе и движетесь равномерно по взлетной полосе и собираетесь взлететь. Вы летчик...По какой траектории движется кончик лопасти пропеллера нашего самолета? Винт движется по окружности, а теперь представим себе, что мы не летчики, а техники, которые стоят на взлетной полосе. Как при этом будет двигаться точка на конце лопасти пропеллера? Она одновременно будет двигаться по окружности и участвовать в другом движении - двигаться вместе с самолетом. Если эти два движения наложить друг на друга, то получится сложное движение называемое винтовое. Но нас в первую очередь будет интересовать другое. Если характера движения будет зависеть от выбора системы отсчета, то и одна из основных характеристик движения - скорость, будет зависит от выбора системы отсчета. И давайте поставим перед собой такую задачу. Допустим, нам известно как движется тело в какой-то системе отсчета и давайте для простоты возьмем Землю. Есть другая система отсчета, которая движется относительно Земли. Характеристики движения этой системы отсчета тоже известны, т.е известно куда и с какой скоростью движется эта система отсчета. Нужно научится определять скорость движения тела, например, относительно подвижной системы отсчета. Или наоборот, известно движение подвижной системы отсчета, известно движение тела относительно подвижной системы отсчета и каково тогда будет движение относительно Земли? Т.е нам надо связать скорости в разных системах отсчета и мы с вами получим формулу сложения скоростей. Для этого давайте рассмотрим такой пример...

А теперь давайте внимательно посмотрим на приведенную схему перемещения лодки и попытаемся связать векторы относительного, абсолютного и переносного перемещения друг с другом.

А теперь давайте попробуем перейти к скоростям. Что мы называем скоростью равномерного прямолинейного движения?

Скорость равномерного прямолинейного движения - это физическая величина равная отношению перемещения на данном участке пути ко времени за которое это перемещение было совершено.

Скорость тела относительно неподвижной системы отсчета равна векторной сумме скорости тела относительно движущейся системы отсчета и скорости движущейся системы отсчета относительно неподвижной.

Ну а теперь давайте немного порассуждаем...

А теперь давайте посмотрим как эта формула работает в каких-то частных случаях. Давайте решим задачу на определение относительной скорости грузовика и автомобиля движущихся относительно друг друга в одну сторону и навстречу друг другу.

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, пожалуйста подпишись на канал и поддержи автора.