Главная >> Физика. 9 класс. Пурышева

Глава 1. Законы механики

§ 3. Относительность механического движения

Что называют системой отсчёта?

Какие величины, характеризующие движение тела, зависят от выбора системы отсчёта (являются относительными), а какие — не зависят (являются инвариантными)?

1. Ранее мы уже говорили о том, что механическое движение относительно: тело может покоиться в одной системе отсчёта и в это же время двигаться в другой; его положение (координата) различно в разных системах отсчёта. Относительна и траектория движения тела. Например, точка на пропеллере винтового самолёта, летящего над землёй, описывает окружность в системе отсчёта, связанной с самолётом, и винтовую линию в системе отсчёта, связанной с Землёй.

Перемещение тела, пройденный им путь и скорость тела также изменяются при переходе от одной системы отсчёта к другой. Так, водитель неподвижен относительно корпуса автомобиля, движущегося по шоссе, перемещение, путь и скорость водителя относительно автомобиля равны нулю, но, например, относительно деревьев вдоль шоссе они имеют некоторые значения.

При решении ряда практических задач бывает необходимо вычислить перемещение или скорость тела в некоторой системе отсчёта, если значения этих величин известны в другой системе отсчёта. Например, для того чтобы составить расписание движения теплохода, необходимо знать его скорость в системе отсчёта, связанной с берегом. Предположим, что теплоход, плывущий по реке, имеет постоянную собственную скорость υ. Тогда в системе отсчёта, связанной с берегом, при движении теплохода по течению реки модуль его скорости будет больше υ, а при движении против течения — меньше υ.

2. Получим формулы, которые позволяют рассчитать и скорость тела при переходе от одной системы отсчёта к другой.

Пусть вниз по течению реки движется плот, а по плоту от одного конца к другому идёт человек (рис. 17). Будем рассматривать движение человека относительно системы отсчёта, связанной с берегом (неподвижная система отсчёта), и системы отсчёта, связанной с плотом (подвижная система отсчёта). В подвижной системе отсчёта перемещение человека равно ₁, за это же время перемещение плота равно ₂. Из рисунка 17 видно, что = ₁ + ₂, т. e. вектор перемещения человека относительно берега равен геометрической сумме векторов его перемещения относительно плота и перемещения плота относительно берега.

Для модуля перемещения человека формула принимает вид:

s = s₁ + s₂.

3. Предположим, что теперь человек движется по плоту против направления движения плота по реке (рис. 18).

Продолжение >>>