Специальное предложение

Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.

Относительность движения

Содержание:

Движение тел может быть описано в различных системах отсчета. С точки зрения кинематики они все равноправны, но кинематические характеристики движения, подобные траектории, перемещению и скорости, в разных системах различны.

Определение 1

Величины, зависящие от выбора системы отсчета, в которых производится их измерение, носят название относительных.

Относительность движения

Пример 1

Пускай существуют две системы отсчета. Условно неподвижная система XOY, и система
X'O'Y', которая движется поступательно по отношению к первой системе с некоторой относительной скоростью v0. Система XOY может быть, к примеру, связана с Землей, а система X'O'Y' – с движущейся по рельсам платформой, как это проиллюстрировано на рисунке 1.2.1.

Относительность движения

Рисунок 1.2.1. Сложение перемещений относительно разных систем отсчета.

Пускай за некоторое время человек передвинулся по платформе из точки A в точку B. В таком случае, относительно платформы его перемещение соответствует вектору s', а перемещение платформы относительно Земли вектору s0.

С помощью рисунка 1.2.1 можно заметить, что перемещение человека относительно Земли будет соответствовать вектору  s представляющему собой сумму векторов s0 и s':

s=s0+s'.

Когда одна из систем отсчета поступательно движется относительно другой (как это изображено на рисунке 1.2.1) с постоянной скоростью υ0, приведенное выражение принимает следующий вид: 

s=υ0t+s'.

Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Классический закон сложения скоростей

Если разобрать перемещение за малый отрезок времени Δt, то разделив обе части этого уравнения на Δt, а после перейдя к пределу при Δt0, получим: 

υ=υ0+υ'.

В данной формуле υ представляет собой скорость тела в так называемой «неподвижной» системе отсчета XOY, а υ' – скорость тела в «движущейся» системе X'O'Y'.

Определение 2

Скорости υ и υ' в некоторых случаях условно называют абсолютной и относительной скоростями, а скорость υ0 – переносной скоростью.

Определение 3

Приведенное выше соотношение выражает классический закон сложения скоростей, формулирующийся следующим образом: 

Абсолютная скорость тела υ эквивалентна векторной сумме его переносной υ0 и относительной υ' скоростей и движущейся системы отсчета.

Классический закон сложения скоростей

Рисунок 1.2.2. Модель относительности движения.

Ускорение тела в системах отсчета

Подробнее рассмотрим тему ускорений тела в разных системах отсчета. В условиях равномерного и прямолинейного движений систем отсчета друг относительно друга ускорения тела в двух приведенных системах равны, a=a', что следует из классического закона сложения скоростей. Действительно, любое изменение undefined относительной скорости тела будет эквивалентно изменению υ его абсолютной скорости, если υ0 является вектором, модуль и направление которого неизменны на протяжении всего времени. Соответственно: 

υt=υ't.

Перейдя к пределу (Δt0), получим a=a'.

В условиях ускоренного передвижения систем отсчета друг относительно друга, ускорения тела в разных СИ отличны друг от друга. Когда вектора относительной υ' и переносной υ0 скоростей параллельны друг другу, закон сложения скоростей может быть записан в скалярной форме, то есть: 

υ=υ0+υ'.

В подобном случае каждое движение производится вдоль прямой линии. Скорости υ, υ0 и υ' требуется рассматривать в качестве проекций абсолютной, относительной и переносной скоростей на ось OX. Они представляют из себя алгебраические величины, то есть им следует присваивать необходимые знаки (плюс или минус), в соответствии с направлением их движения.

Навигация по статьям

Выполненные работы по физике
  • Физика

    Определение свободного падения при помощи машины атвуда

    • Вид работы:

      Лабораторная работа

    • Выполнена:

      20 июля 2017 г.

    • Стоимость:

      400 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Карбюраторный Двигатель

    • Вид работы:

      Реферат

    • Выполнена:

      6 мая 2017 г.

    • Стоимость:

      400 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Инфокоммуникационные технологии и системы связи

    • Вид работы:

      Контрольная работа

    • Выполнена:

      7 мая 2017 г.

    • Стоимость:

      3 600 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Величайшие открытия физики

    • Вид работы:

      Курсовая

    • Выполнена:

      27 апреля 2017 г.

    • Стоимость:

      900 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Методы общей оценки сопротивления пород разрушению механическими способами

    • Вид работы:

      Курсовая

    • Выполнена:

      8 октября 2016 г.

    • Стоимость:

      1 100 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Принцип Паули

    • Вид работы:

      Реферат

    • Выполнена:

      30 сентября 2016 г.

    • Стоимость:

      500 руб

    Заказать такую же работу
  • Не получается написать работу самому?

    Доверь это кандидату наук!