|
Разделы Физики
КИНЕМАТИКА
ОСНОВЫ ДИНАМИКИ
СИЛЫ В ПРИРОДЕ
ЭЛЕМЕНТЫ СТАТИКИ
Законы сохранения в механике
Механические колебания
Волны
Молекулярно-кинетическая теория
Термодинамика
Электрическое поле
Постоянный электрический ток
Магнитное поле
Электромагнитные колебания и волны
Геометрическая оптика
Волновая оптика
Основы специальной теории относительности
Квантовая физика
Физика атома и атомного ядра
Кинематика
1.1 Основные понятия кинематики
1.2 Относительность движения
1.3 Равномерное движение
1.4 Равноускоренное движение
1.5 Свободное падение тел
1.6 Движение по окружности
|
|
1.2. 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
Система XOY может быть, например, связана с
Землей, а система X'O'Y' – с движущейся по
рельсам платформой (рис. 1.2.1).
1
|
| Рисунок 1.2.1.
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
а перемещение платформы относительно Земли соответствует вектору
Из рис. 1.2.1 видно, что перемещение человека относительно Земли будет
соответствовать вектору
представляющему собой сумму векторов
и
В случае, когда
одна из систем отсчета движется относительно другой
поступательно (как на рис. 1.2.1) с постоянной скоростью
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:
Здесь
– скорость тела в «неподвижной» системе отсчета XOY,
– скорость тела в «движущейся» системе отсчета X'O'Y'.
Скорости
и
иногда условно называют абсолютной и относительной скоростями; скорость
называют переносной скоростью.
Соотношение (*)
выражает классический закон сложения скоростей:
Абсолютная скорость тела
равна векторной сумме его относительной скорости
и переносной скорости
подвижной системы отсчета.
Следует обратить
внимание на вопрос об ускорениях тела в различных системах отсчета. Из (*)
следует, что при равномерном и прямолинейном движении систем отсчета друг
относительно друга ускорения тела в этих двух системах одинаковы, то есть
Действительно, если
– вектор, модуль и направление которого остаются неизменными во времени, то
любое изменение
относительной скорости тела будет совпадать с изменением
его абсолютной скорости. Следовательно,
Переходя к
пределу (Δt → 0), получим
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
и переносной скорости
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.
образование в школе - детская и юношеская разминка на уроке
металлические двери продажа
|
