Относительность движения

Относительность механического движения - явление зависимости параметров движения (траектории, перемещения, скорости, ускорения) от выбранной системы отсчета.

Задача №1
Найти скорость пловца относительно лодочной станции. Скорость пловца параллельно скорости течения реки.
Введем обозначения:
– неподвижная система координат (берег, лодочная станция)
– подвижная система координат (лодка с наблюдателем, без весел, движущаяся по течению реки

Обозначения
Тело – пловец.
– скорость пловца относительно лодки
( )
– скорость лодки относительно берега
( ), (движение относительно
).
– скорость пловца относительно берега
( ).

График
Пловец
Река

Через интервал t
– перемещение пловца относительно
берега ( ).
– перемещение пловца относительно
лодки ( )
– перемещение лодки ( )
относительно берега ( )
график

Классический закон сложения скоростей
=
+
:t
=
=
=

Закон сложения перемещений: перемещение тела относительно неподвижной системы отсчета равно векторной сумме перемещения тела относительно подвижной системы отсчета и перемещения подвижной системы относительно неподвижной.
или

Классический закон сложения скоростей

Классический закон сложения скоростей: скорость тела относительно неподвижной системы отсчета (абсолютная скорость) равна векторной сумме скорости тела относительно подвижной системы отсчета (относительная скорость) и скорости подвижной системы относительно неподвижной (переносная скорость).
или

Задача №2
Определите с какой скоростью и в каком направлении движется человек относительно поверхности земли

Задача №3
А
.
Вертолет вертикально опускается на землю. Относительно вертолета точка А будет все время двигаться по окружности.
Для наблюдателя та же самая точка будет двигаться по винтовой траектории.

Задача №4
Относительно чего мышь движется?
Относительно чего мы мышь остается в покое?

Задача №5
Пловец пересекает реку шириной 20 м.
S1
S2
S
S = S1 + S2
S =√S1 + S2
2
2
V0
S1 = 20 м
S2 = 8 м
S = 22 м

Относительность движения
Таким образом, относительность движения проявляется в том, что скорость, траектория, путь и некоторые другие характеристики движения относительны, т.е. они могут быть различны в разных системах отсчета.
Понимание того, что движение одного и того же тела можно рассматривать в разных системах отсчета, сыграло огромную роль в развитии взглядов на строение Вселенной.

Клавдий Птолемей

Геоцентрическая система мира
Клавдий Птолемей разработал геоцентрическую систему мира. Он поставил в центре мира неподвижную Землю, вокруг которой обращаются все небесные тела.
Видимое петлеобразное движение планет Птолемей объяснил сочетанием двух равномерных круговых движений: движением самой планеты по малой окружности и обращением центра этой окружности вокруг Земли.

Николай Коперник

Гелиоцентрическая система мира
Николай Коперник разработал гелиоцентрическую систему мира. Он считал, что Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца, одновременно вращаясь вокруг своих осей. В гелиоцентрической системе отсчета движение небесных тел рассматривается относительно Солнца.

Смена дня и ночи
По системе Коперника видимое вращение Солнца и звезд, т.е. смена дня и ночи, объясняется вращением Земли вокруг своей оси. Время за которое земной шар делает полный оборот, называется сутками.

Заключение
Таким образом, применение знаний об относительности движения позволило по-новому взглянуть на строение Вселенной. Это помогло впоследствии открыть физические законы, описывающие движение тел в Солнечной системе и объясняющие причины такого движения.

Решение задач.
Два поезда движутся на встречу друг другу со скоростями 72 км/ч и 54 км/ч соответственно. Пассажир, находящийся в первом поезде заметил, что второй поезд проходит мимо него в течении 14 с. Найти длину второго поезда.
Эскалатор метро поднимает неподвижно стоящего на нем пассажира в течении 1 минуты. По неподвижному эскалатору пассажир поднимается за 3 минуты. Сколько времени будет подниматься идущий вверх пассажир по движущемуся эскалатору.

3) Самолет движется относительно воздуха со скоростью 50 м/с. Скорость ветра относительно земли 15 м/с. Какова скорость самолета относительно земли, если он движется по ветру? Против ветра? Перпендикулярно направлению ветра?
Решение задач.