Инфоурок / Физика / Конспекты / Теория "Относительность движение и сложение скоростей для 9 кл. по физике"
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Педагогическая деятельность в соответствии с новым ФГОС требует от учителя наличия системы специальных знаний в области анатомии, физиологии, специальной психологии, дефектологии и социальной работы.

Только сейчас Вы можете пройти дистанционное обучение прямо на сайте "Инфоурок" со скидкой 40% по курсу повышения квалификации "Организация работы с обучающимися с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ)" (72 часа). По окончании курса Вы получите печатное удостоверение о повышении квалификации установленного образца (доставка удостоверения бесплатна).

Автор курса: Логинова Наталья Геннадьевна, кандидат педагогических наук, учитель высшей категории. Начало обучения новой группы: 27 сентября.

Подать заявку на этот курс    Смотреть список всех 203 курсов со скидкой 40%

Теория "Относительность движение и сложение скоростей для 9 кл. по физике"

библиотека
материалов

Относительность движения

Движение тел можно описывать в различных системах отсчета. С точки зрения кинематики все системы отсчета равноправны. Однако кинематические характеристики движения, такие как траектория, перемещение, скорость, в разных системах оказываются различными. Величины, зависящие от выбора системы отсчета, в которой производится их измерение, называют относительными.

Пусть имеются две системы отсчета. Система XOY условно считается неподвижной, а система X'O'Y' движется поступательно по отношению к системе XOY со скоростью v0 Система XOY может быть, например, связана с Землей, а система X'O'Y' – с движущейся по рельсам платформой (рис. 1.2.1).

Рисунок 1.

Сложение перемещений относительно разных систем отсчета.

Пусть человек перешел по платформе за некоторое время из точки A в точку B. Тогда его перемещение относительно платформы соответствует вектору s, а перемещение платформы относительно Земли соответствует вектору s0. Из рис. 1.2.1 видно, что перемещение человека относительно Земли будет соответствовать вектору s представляющему собой сумму векторов sи s0

В случае, когда одна из систем отсчета движется относительно другой поступательно (как на рис. 1) с постоянной скоростью v0 это выражение принимает вид: Если рассмотреть перемещение за малый промежуток времени Δt, то, разделив обе части этого уравнения на Δt и затем перейдя к пределу при Δt → 0 получим:

(1)

Здесь v– скорость тела в «неподвижной» системе отсчета XOY, v– скорость тела в «движущейся» системе отсчета X'O'Y'. Скорости v и v иногда условно называют абсолютной и относительной скоростями; скорость v0 называют переносной скоростью.

Соотношение (1) выражает классический закон сложения скоростей:

Абсолютная скорость тела v равна векторной сумме его относительной скорости v и переносной скорости v0 подвижной системы отсчета.
Следует обратить внимание на вопрос об ускорениях тела в различных системах отсчета. Из (1) следует, что при равномерном и прямолинейном движении систем отсчета друг относительно друга ускорения тела в этих двух системах одинаковы, т. е. a = a Действительно, если v0 – вектор, модуль и направление которого остаются неизменными во времени, то любое изменение Δv0 относительной скорости тела будет совпадать с изменением Δv его абсолютной скорости. Следовательно, Переходя к пределу (Δt →0), получим hello_html_m17ccf0c.gif

В общем случае, при движениях систем отсчета с ускорением друг относительно друга, ускорения тела в различных системах отсчета оказываются различными.

В случае, когда вектора относительной скорости v и переносной скорости v0 параллельны друг другу, закон сложения скоростей можно записать в скалярной форме:

В этом случае все движения происходят вдоль одной прямой линии (например, оси OX). Скорости υ, υ0 и υ' нужно рассматривать как проекции абсолютной, переносной и относительной скоростей на ось OX. Они являются величинами алгебраическими и, следовательно, им нужно приписывать определенные знаки (плюс или минус) в зависимости от направления движения.

СЛОЖЕНИЕ СКОРОСТЕЙ

  • А) движение в одну сторону

v21 = v2 – v1 v12 = v1 – v2

  • Б) движение в противоположные стороны

v21 = -(v2 + v1) v12 = v1 + v2

  • В) перпендикулярно

hello_html_63bcf4a8.gif





Относительность механического движения.

1. Механическое движение можно наблюдать только относительно других тел. Обнаружить изменение положения тела, если не с чем сравнивать невозможно.

2. В различных системах отсчета физические величины (скорость, ускорение, перемещение и т.д.), характеризующие движение одного и того же тела, могут быть различными.

3. Характер движения, траектория движения и т.п. могут быть различны в разных системах отсчета для одного и того же тела могут быть различны.


Пусть две СО движутся друг относительно друга с постоянной скоростью hello_html_2e4441.gif. Положение точки А в неподвижной системе К задано вектором hello_html_me00a7bb.gif, а в движущейся системе К1 - вектором hello_html_m53770c4b.gif. Из чертежа видим, что hello_html_5f414dc8.gif. Это уравнение позволяет переходить из одной СО в другую.

При этом мы считаем, что время течет в обеих СО одинаково.

Будем условно называть систему К неподвижной, а систему К1 - движущейся.


Тогда для случая, когда координаты y и z не меняются, получим:

hello_html_m7ed32bd0.gif

- преобразования Галилея.


Из этих уравнений следует:

- расстояние между двумя точками абсолютно, т.е. не зависит от выбора СО. Пусть в неподвижной СО координаты точек x и x', а в подвижной соответственно x1 и x1'. Тогда hello_html_m6794ed81.gif; hello_html_m69933217.gif

Разделим правую и левую часть уравнения на промежуток времени, в течение которого шло перемещение.

Получим: hello_html_m4b902608.gif

- закон сложения скоростей. Здесь скорость точки относительно неподвижной СО равна векторной сумме скорости точки относительно подвижной СО и скорости самой подвижной СО относительно неподвижной.

hello_html_m4b902608.gif

Скорость подвижной СО относительно неподвижной наз. переносной скоростью.


При решении задач часто бывает удобно принимать одно из движущихся относительно Земли тел за неподвижное. Тогда скорость Земли в этой СО будет равна по величине и противоположна по направлению скорости данного тела.


Если скорости v1 и u сонаправлены (тела сближаются), то их проекции складываются, если противоположно направлены (тела удаляются) – вычитаются.

Если скорости направлены под прямым углом - hello_html_124298d8.gif,

если угол произвольный, то необходимо пользоваться теоремой косинусов: hello_html_m5490221b.gif.


Эти выводы справедливы для скоростей много меньших скорости света в вакууме (3.108м/с).






Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 27 сентября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДБ-404140

Похожие материалы

2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации. Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии.

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

Конкурс "Законы экологии"