Рассмотрим вариант решения задания из учебника Перышкин 9 класс, Дрофа: Вода в реке движется со скоростью 2 м/с относительно берега. По реке плывёт плот. Какова скорость плота относительно берега; относительно воды в реке? B некоторых случаях скорость тела может быть одинаковой в разных системах отсчёта. Например, поезд движется с одной и той же скоростью в системе отсчёта, связанной со зданием вокзала, и в системе отсчёта, связанной с растущим у дороги деревом. He противоречит ли это утверждению о том, что скорость относительна? Ответ поясните. При каком условии скорость движущегося тела будет одинакова относительно двух систем отсчёта? Благодаря суточному вращению Земли человек, сидящий на стуле в своём доме в Москве, движется относительно земной оси со скоростью примерно 900 км/ч. Сравните эту скорость с начальной скоростью пули относительно пистолета, которая равна 250 м/с. Торпедный катер идёт вдоль шестидесятой параллели южной широты со скоростью 90 км/ч по отношению к суше. Скорость суточного вращения Земли на этой широте равна 223 м/с. Чему равна (в СИ) и куда направлена скорость катера относительно земной оси, если он движется на восток; на запад? • Задача 1 Относительно воды плот не движется. Поэтому его скорость относительно воды будет равняться нулю v1 = 0 . Относительно берега плот движется со скоростью течения реки, т.е скорость будет равняться v2 = 2м/с Ответ: v1 = 0; v2 = 2м/с. • Задача 2 Не противоречит. Так как система отсчета, связанная с вокзалом и система отсчета, связанная с вокзалом, не движутся друг относительно друга, т.е они равноправны. • Задача 3 При условии, что эти две системы отсчета будут неподвижны друг по отношению к другу. • Задача 4 Дано: v1 = 900км/ч v2 = 250м/с Найти: v1/v2 - ? Решение Ответ: скорости одинаковые. • Задача 5 Дано: v1 = 90км/ч = 25м/с v2 = 223м/с Найти: vзапад - ? vвосток - ? Решение Так как Земля вращается в направлении с запада на восток, то когда катер движется на восток, то скорости нужно складывать, а когда на запад, то скорости нужно вычитать. Ответ: . 1. 1) Плот движется исключительно за счет течения воды в реке, поэтому отосительно нее он остается неподвижным, то есть: vр=0; 2) Относительно берега плот движется с той же скоростью, что и вода в реке, то есть: vб=2 м/с; Ответ: vр=0; vб=2 м/с. 2. 1) Разные тела отсчета могут быть неподвижными относительно друг друга, поэтому тело будет двигаться с одинаковой скоростью и по одинаковой траектории в обеих системах отсчета; 2) И здание вокзала, и растущее у дороги дерево покоятся относительно друг друга, следовательно поезд движется с одной и той же скоростью относительно этих тел; Ответ: не противоречит. 3. 1) Скорость движущегося тела будет одинакова относительно двух систем отсчета в том случае, когда два тела, с которыми связаны системы отсчета, имеют одинаковую скорость по модулю и направлению; 2) Иначе говоря, скорость движущегося тела будет одинакова, если тела отсчета неподвижны относительно друг друга; 4. 1) Выразим скорость движения человека относительно земной оси в метрах на секунду: v=900 км/ч=900•1000/3600=250 м/с; 2) Начальная скорость пули относительна пистолета равна 250 м/с, следовательно данные скорости равны; Ответ: они равны. 5. Поверхность Земли движется относительно ее оси с запада на восток; Дано: Решение: vк=90 км/ч; vо=223 м/с; 1) Выразим скорость катера в метрах на секунду: vк=90•1000/3600=9•100/36=100/4=25 м/с; 2) Если катер движется на восток: vв=vк+vо=25+223=248 м/с; 3) Если катер движется на запад: vз=vк-vо=25-223=-198 м/с; 4) В обоих случаях результирующая скорость катера направлена на восток; Найти: vв, vз - ? Ответ: vв=248 м/с; vз=198 м/с; на восток.
