Fizika 9. fokozat - 3.§
Oldal 4/12
3. § A mechanikai mozgás viszonylagossága
1. Korábban azt mondtuk, hogy a mechanikai mozgás viszonylagos: a test egy hivatkozási keretben nyugodhat, és egyben áttérhet a másikra; pozíciója (koordinátája) eltérő a különböző referenciakeretekben. Relatív és a test pályája. Például egy Föld felett repült helikopter légcsavarjának pontja a helikopterhez kapcsolódó referenciakeret körét és a Földhöz kapcsolt referenciakeretben lévő csavart jelképezi.
A test mozgása, az általa áthaladó út és annak sebessége is változik, amikor egy referenciaképről a másikra halad. Tehát a mozdonyvezető mozdulatlanul áll az autós testhez képest, amely az autópályán halad, a járművezető mozgása, pályája és sebessége nulla, de például az autópályán lévő fákhoz képest valamilyen jelentéssel bír.
Számos gyakorlati probléma megoldása során szükség lehet egy adott referenciakeret keretén belüli test elmozdulásának vagy sebességének kiszámítására, ha ezeknek a mennyiségeknek az értékeit egy másik referenciakeretben ismerjük. Például egy motorhajó mozgásának ütemtervének elkészítése érdekében ismerni kell a sebességét a parthoz kapcsolódó referenciakeretben. Tegyük fel, hogy a folyó mentén lebegő motorhajó állandó saját sebességgel rendelkezik. Ezután a parthoz kötődő hivatkozási keretben, amikor a motorhajó a folyó mentén mozog, sebességmodulja nagyobb, mint v. és amikor a jelenlegi ellen - szemben a v.
2. Megkapjuk azokat a képleteket, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy kiszámítsuk a test elmozdulását és sebességét az egyik referenciaképről a másikra való átmenet során.
Hagyja, hogy a rakéta lefelé mozogjon, és az egyik végétől a másikig tartó tutaj mentén egy férfi (17. ábra). Figyelembe vesszük a személy mozgását a parthoz kapcsolódó referenciakerethez (rögzített referenciakeret) és a referenciakerethez (mobil referenciakerethez) kapcsolódó referenciakeretet. A mobil referenciarendszerben az emberi mozgás s1. Ugyanakkor a zsalu elmozdulása s2. A 17. ábrából látható, hogy s = s1 + s2. azaz egy személynek a parthoz viszonyított elmozdulási vektora megegyezik az eltolódás vektorainak geometriai összegével a tutajjal és a tutajhelynek a parthoz viszonyított elmozdulásával.
Az emberi elmozdulás modul esetében a képlet a következőképpen alakul:
3. Tegyük fel most, hogy a személy mozog egy tutajon ellen a mozgás irányát a tutaj a folyón (ábra. 18). Ebben az esetben az elmozdulás s az emberi viszonylag parton (stacionárius referencia keret) is az összegével egyenlő a geometriai elmozdulás s1 humán viszonylag raft (mozgó referencia keret) és mozgó képest a part s2 raft (képest mozgatható egy rögzített referencia-rendszer):
Az emberi elmozdulás modul esetében a képlet a következő:
4. Most engedje meg, hogy a személy az A ponttól a B pontig menjen (19. ábra). És ebben az esetben a Földhöz képest egy személy eltolódása egyenlő az s1 és s2 összegével. Az elmozdulás vektora. amint az a 19. ábrán látható, ebben az esetben egy derékszögű háromszög hipotézise, így a személynek a parthoz viszonyított elmozdulási modulját a pitagorai tétel találja: s =.
a rögzített referenciarendszerben lévő testek elmozdulása megegyezik a mozgó referenciakeretben lévő elmozdulás összegével és a mobil referenciarendszer elmozdulásával a rögzített kerethez viszonyítva:
Kérdések önvizsgálatra
1. Adjon példákat, amelyek igazolják, hogy szükség van a szervezet elmozdulására és sebességére különböző referenciakeretekben.
2. Formázza meg az elmozdulások hozzáadására vonatkozó szabályt.
3. Mi a test modulja a rögzített referenciakerethez képest mozgó, ha: a) a test mozgási iránya és a mobil referencia keret egybeesik; b) a test és a mobil referencia keret ellentétes irányban mozog; c) a test és a mozgatható referenciakeret egymásra merőlegesen mozognak?
4. Határozza meg a sebesség növelésének szabályát.
1. A kerékpáros az út egyenes, sima szakaszán mozog. Milyen mozdulatai vannak a kerékpárosnak és a kerékpáros kerékpárhoz viszonyítva? pont a kerék peremén; kormánykerék; pont a pedál végénél?
2. A hajó azonos vagy eltérő idővel rendelkezik-e a két település közötti távolság áthaladásakor a folyó mentén és vele szemben, ha állandó vízben a motorhajó sebessége állandó?
3. Egy személy követi a folyó mentén mozgó tutajot. A tálca hossza 4 m, szélessége 3 m. A személyzetnek a raft egyik végétől a másikig tartó mozgása során a raft a parthoz viszonyítva 4 m elmozdulást tesz lehetővé. Mi a személy mozgása a parthoz képest, amikor a 17-19. Ábráknak megfelelően mozog?
4. Két autó 20 és 25 m / s sebességgel halad egymás felé. Mekkora a második autó sebessége a referenciakeretben az első autóhoz képest? Mi a második kocsi sebessége ugyanabban a referenciakeretben, ha az autók ugyanabba az irányba mozognak?