Относительность механического движения закон сложения скоростей 10 класс конспект

Обновлено: 07.07.2024

Произойдет ли столкновение кораблей, если траектории их движения пересекаются?

III. Изучение нового материала.

Изменение положения в пространстве движущегося тела характеризуют путь и перемещение. Но эти величины не говорят, как быстро произошло изменение. Скорость является пространственно – временной характеристикой движения тела.

Скорость – физическая величина, показывающая, какое перемещение совершило тело за единицу времени [м/с].

Если тело прошло путь 500м за время 20с, то можно предположить, что тело за каждую секунду проезжало 25 метров. Но реально это не так. Тело могло первые 5 минут двигаться, потом стоять, потом снова двигаться. Поэтому путь, пройденный телом, характеризуется средней скоростью.

Средняя скорость – физическая величина, равная отношению всего пройденного пути ко всему времени.

Средняя скорость является достаточно приближенной характеристикой движения. Проезжая по городу 20 км за 30 минут водитель на спидометре каждый раз видит мгновенную скорость.

Мгновенная скорость – физическая величина, равная отношении. Очень малого перемещения к промежутку времени, в течение которого оно было совершено.

Урок изучения нового материала по физике в 10 классе "Относительность механического движения". Урок разработан с учетом всех требований к современному уроку. Содержит все основные этапы современного урока. Цель урока - развитие представлений о законе сложения скоростей, совершенствование знаний о принципе относительности Галилея..Урок физики в 10 классе "Относительность механического движения"

Урок физики в 10 классе "Относительность механического движения"

Принцип относительности Галилея Объясните высказывание Галилея Уединитесь под палубой большого корабля и пустите туда мух, бабочек и других подобных насекомых. Пусть там также находится большой сосуд с плавающими в нем рыбками. Подвесьте наверху ведерко, из которого каплей за каплей вытекала бы вода, и погрузитесь в созерцание. При определенном везении с погодой в процессе путешествия вы сможете постичь принцип относительности. Отличить равномерное прямолинейное движение такого корабля от покоя, находясь внутри, невозможно. 1608г Г. Галилей

Урок физики в 10 классе "Относительность механического движения"

Принцип относительности Галилея. Всякое механическое явление при одних и тех же начальных условиях протекает одинаково в любой инерциальной системе отсчёта. Поставив в каюте корабля любой механический эксперимент и сопоставив его с аналогичным экспериментом на земле, вы увидите, что полученные результаты не отличаются друг от друга. Например, вы бросаете мячик со скоростью 5 м/с под углом 60◦ к горизонту относительно палубы. Оказывается, мячик на корабле опишет ровно ту же самую траекторию, что и на берегу при тех же начальных условиях (скорость и угол броска). Г. Галилей

Урок физики в 10 классе "Относительность механического движения"

Равноправие инерциальных систем Галилей рассматривал следующие простые опыты. В неподвижном корабле капли воды из подвешенного к потолку ведерка попадают в сосуд с узким горлышком, подставленный внизу. Бросая предмет по направлению к носу корабля, не придется применять большего усилия, чем бросая его на то же расстояние в сторону кормы. Прыгая в длину, вы сделаете прыжок на одно и то же расстояние независимо от его направления. При равномерном движении корабля с какой угодно скоростью в отсутствие качки во всех этих явлениях не удается обнаружить ни малейшего изменения. Например, падающие капли будут по- прежнему попадать в горлышко подставленного сосуда, несмотря на то, что за время падения капли сосуд вместе с кораблем успевает переместиться на значительное расстояние. Ни по одному из этих явлений не удастся установить,

Механическое движение. Относительность движения

Код ОГЭ 1.1. Механическое движение. Относительность движения. Траектория. Путь. Перемещение. Равномерное и неравномерное движение. Средняя скорость. Формула для вычисления средней скорости.

Механическим движением называется изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

Материальной точкой считается тело, размеры которого малы по сравнению с другими характерными размерами, встречающимися при решении поставленной задачи.

Траектория – воображаемая линия, вдоль которой движется тело.

Относительность механического движения:

Механическое движение можно наблюдать только относительно других тел. Тело, относительно которого рассматривается механическое движение, называется телом отсчёта.
В различных системах отсчёта скорость и перемещение, характеризующие движение одного и того же тела, могут иметь разные модули и направления.
Координаты тела, траектория движения, путь зависят от выбора системы отсчёта, то есть для одного и того же тела могут быть разными.

Проекция вектора перемещения на координатную ось s_x = x – x₀ , где х₀ – начальная координата тела, х – конечная координата тела.

Внимание! 1). Вектор мгновенной скорости направлен по касательной к траектории движения в каждой её точке. 2). Проекция перемещения на соответствующую координатную ось численно равна площади под графиком зависимости проекции скорости на эту ось от времени.

Ускорение– векторная физическая величина, характеризующая изменение скорости с течением времени. Для равноускоренного движения вектор ускорения равен отношению вектора изменения скорости к тому промежутку времени, в течение которого это изменение произошло: . В проекциях на координатную ось . Физический смысл: численно равно изменению скорости за 1 с.

Кинематика - это просто!

Формулировка закона:

Как в учебнике Буховцева для 10 класса:

Если тело движется относительно системы отсчета К₁ со скоростью V₁,
а сама система отсчета К₁ движется относительно другой системы отсчета К₂ со скоростью V,
то скорость тела (V₂) относительно второй системы отсчета К₂
равна геометрической сумме векторов V₁ и V.

Упрощаем форммулировку, не меняя смысла:

Скорость тела относительно неподвижной системы отсчета равна векторной сумме скорости тела относительно подвижной системы отсчета и скорости подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета.

Вторая формулировка запоминается проще, какой ползоваться решайте сами!

где всегда
К₂ - неподвижная система отсчета
V₂ - скорость тела относительно неподвижной системы отсчета (К₂)

К₁ - подвижная система отсчета
V₁ - скорость тела относительно подвижной системы отсчета (К₁)

V - скорость подвижной системы отсчета (К₁) относительно неподвижной системы отсчета (К₂)

Алгоритм решения задачи на закон сложения скоростей

Если вы внимательно прочитали пояснения к формуле, то решение любой задачи, пойдет "на автомате"!

1. Определить тело - обычно это тело, о скорости которого спрашивается в задаче.
2. Выбрать неподвижную систему отсчета (дорога, берег) и подвижную систему отсчета (обычно это второе движущееся тело).

P.S. В условиях задачи скорости тел заданы обычно относительно неподвижной системы отсчета (например, дороги или берега)

3. Ввести обозначения скоростей (V₁, V₂, V).
4. Сделать чертеж, на котором показать координатную ось ОХ и векторы скорости.
Лучше, если ОХ будет совпадать по направлению с вектором скорости выбранного тела.
5. Записать формулу закона сложения скоростей в векторном виде.
6. Выразить из формулы искомую скорость в векторном виде.
7. Выразить искомую скорость в проекциях.
8. Определить по чертежу знаки проекций.
9. Расчет в проекциях.
10. В ответе не забыть перейти от проекции к модулю.

Пример решения простейшей задачи на закон сложения скоростей

Задача

Два автомобиля движутся равномерно по шоссе навстречу друг другу. Модули их скоростей равны 10 м/с и 20 м/с.
Определить скорость первого автомобиля относительно второго.

Решение:

Еще раз! Если вы внимательно прочитали пояснения к формуле, то решение любой задачи, пойдет "на автомате"!

1. В задаче спрашивается о скорости первого автомобиля - значит тело - первый автомобиль.
2. По условию задачи выбираем:
K₁ - подвижная система отсчета сязана со вторым автомобилем
К₂ - неподвижная система отсчета связана с дорогой

3. Вводим обозначения скоростей:
V₁ - скорость тела (первого авто) относительно подвижной системы отсчета (второго авто) - найти!
V₂ - скорость тела (первого авто) относительно неподвижной систеы отсчета (дороги) - дано 10м/с
V - скоростьь подвижной системы отсчета (второго авто) относительно неподвижной системы отсчета (дороги) - дано 20двух уравнений:м/с

Теперь понятно, что в задаче надо определить V₁.
4. Делаем чертеж, выписываем формулу:

Читайте также: