Меню

2 автомобиля движутся в противоположных направлениях относительно земли

2 автомобиля движутся в противоположных направлениях относительно земли

Два автомобиля движутся в одном и том же направлении со скоростями и относительно поверхности Земли. Скорость света c от фар первого автомобиля в системе отсчета, связанной с другим автомобилем, равна

1)

2)

3)

Согласно второму постулату специальной теории относительности, скорость света одинакова для всех инерциальных систем отсчета. Таким образом, скорость света от фар первого автомобиля в системе отсчета, связанной с другим автомобилем, равна c.

Представим: человек сидит на заднем сидении автобуса, автобус движется со скоростью 100 км/ч, человек начинает двигаться в направление кабины со скоростью 5 км/ч, тогда скорость человека относительно земли будет 105 км/ч.

Представим другую ситуацию: автобус движется со скоростью света, человек встает и начинает двигатся со скоростью 5 км/ч. Тогда получается, что скорость человека относительно земли будет- скорость света+ 5 км/ч.

Автобус не может двигаться со скоростью света. Вы просто не сможете его так разогнать. Это раз.

А во-вторых, привычный нам закон сложения скоростей перестает работать в этой области. Если Ваш гипотетический автобус движется со скоростью всего лишь на один километр в час меньше скорости света, а человек начинает двигаться по нему со скоростью 5 км/ч, то для наблюдателя на земле его скорость все равно будет меньше скорости света.

Правильная формула для закона сложения скоростей в релятивистском случае имеет вид:

.

Отсюда, кстати следует, что если , то и . То есть если пустить луч света в Вашем автобусе, то и наблюдателю в автобусе, и наблюдателю на земле будет казаться, что свет распространяется со скоростью

Источник

Два автомобиля движутся в противоположных направлениях

Скачать
презентацию Панель дома >>

Задание 1. Два автомобиля движутся в противоположных направлениях со скоростями ?1 и ?2 относительно поверхности Земли. Чему равна скорость света от фар первого автомобиля в системе отсчета, связанной с другим автомобилем? c + (?1 + ?2) c — (?1 – ?2) c – (?1 + ?2) c – (?1 – ?2) c. Из коллекции www.eduspb.com.

Слайд 37 из презентации «Специальная теория относительности». Размер архива с презентацией 539 КБ.

Физика 11 класс

««Электромагнитные волны» 11 класс» — Гипотеза Максвелла. Свойства электромагнитных волн. Закон отражения волн. Электромагнитная волна поперечная. Характеристики электромагнитных волн. Задачи. Поляризация. План. Теоретическая часть. Цель. Электромагнитная волна. Расположение векторов E, B и V в пространстве. Интерференция. Перенос энергии. Основные формулы. Дифракция. Решение задач из части А ЕГЭ по физике за 2007 год. Гипотеза. Закон преломления волн.

«Диапазоны радиоволн» — Первый радиоприемник. История создания радио. Короткие волны. Колебательный контур. Ультракороткие волны. Открытие радио. День радио. Изучить дополнительную литературу. Изучение свойств радиоволн. Радио. Волны. Попов Александр Степанович. Решение задач. Изобретение радио. Связь на коротких волнах. Длинные волны. Средние волны. Лодж Оливер Джозеф.

«Ртутный термометр» — Резервуар. Виды ртутных термометров. Определения. Максимальный термометр. Ртутный столбик. Ртуть. Термометрические жидкости. Альтернативные термометры. Медицинские термометры. Недостатки ртутного термометра. Ртутный термометр. Достоинства ртутного термометра. Жидкостный термометр.

«Типы излучений» — Катодолюминесценция. Фотолюминесценция. Тепловое излучение. Электролюминесценция. Электромагнитные излучения. Шкала электромагнитных излучений. Хемилюминесценция. Виды излучений. Диапазон длин волн. Луи де Бройль.

««Механические волны» физика 11 класс» — Физические характеристики волны. Приемники звуковых волн. Механизм распространения звука. Тип звуковых волн. Что такое звук. Немного из истории. Во время полёта летучие мыши поют песни. Характеристики звуковых волн. Эхо. Звук. Механические волны. Виды волн. Распространение волн в упругих средах. Значение звука. Волна — это колебания, распространяющиеся в пространстве. Это интересно. Звуковые волны в различных средах.

«График переменного тока» — Ниагарский водопад. Графики зависимости напряжения и силы тока от времени. Изобретатель. Какой из графиков на слайде можно назвать гармоническим. Обобщение знаний. Цепи синусоидального тока. Переменный ток. Генератор переменного тока. Действующее значение силы тока. Схема генератора. Основные понятия переменного тока. Что называется электрическим током. Работа с графиком. Томас Алва Эдисон. Формула сопротивлений.

Читайте также:  Как в зенли добавить друзей земли

Всего в теме «Физика 11 класс» 108 презентаций

Источник

Относительность механического движения

теория по физике 🧲 кинематика

Под относительностью понимают зависимость чего-либо от выбора системы отсчета. Так, покой и движение тела, его положение в пространстве всегда относительны. Человек, сидящий внутри движущегося автомобиля, покоится относительно этого автомобиля. Но относительно предметов снаружи он движется с некоторой с кор остью.

Относительность перемещения

Пусть движение материальной точ ки (МТ) описывается относительно двух систем отсчета: подвижной (ПСО) и неподвижной (НСО). Зная, как эта точка движется относительно ПСО, и, как ПСО движется относительно НСО, можно вычислить перемещение точ ки относительно НСО. В этом заключается правило сложения перемещений:

s′ — перемещение МТ относительно НСО, s 1— перемещение МТ относительно ПСО, s 2 — перемещение ПСО относительно НСО.

Чтобы применять правило сложения перемещений, нужно уметь складывать вектора.

Полезные факты

  • Если тело движется в направлении движения ПСО, то модуль его перемещения относительно НСО равен сумме модулей перемещения этого тела относительно ПСО и перемещения ПСО относительно НСО:
  • Если тело движется противоположно движению ПСО, то модуль его перемещения относительно НСО равен разности модулей перемещения этого тела относительно ПСО и перемещения ПСО относительно НСО:
  • Если тело движется под прямым углом по отношению к направлению движения ПСО, то модуль его перемещения относительно НСО равен корн ю из суммы квадратов перемещений этого тела относительно ПСО и перемещения ПСО относительно НСО:
  • Если относительно ПСО тело покоится, то его перемещение относительно НСО равно перемещению ПСО относительно НСО: при s1=0,перемещение s′ = s2
  • Если тело движется относительно двух НСО, то его перемещение относительно НСО1 равно перемещению движения относительно НСО2. В этом с лу чае одну из систем можно принять за ПСО с нулевой с кор остью. Тогда ее перемещение относительно НСО будет равно 0. При s2=0,перемещение s′ = s1

Пример №1. Человек прошел в автобусе 2 метра в направлении заднего выхода. За это же время автобус успел переместиться относительно останов ки на 10 м. Найти перемещение человека относительно автобусной останов ки .

Так как человек двигался в сторону конца автобуса, он двигался противоположно его движению. В этом с лу чае его перемещение будет равно модулю разности перемещений, совершенных человеком относительно автобуса и автобусом относительно останов ки :

Относительность скорости в ПСО и НСО

Тела и системы отсчета могут двигаться с различной с кор остью. Но, зная с кор ость движения МТ относительно ПСО и с кор ость движения ПСО относительно НСО, можно вычислить с кор ость движения МТ относительно НСО. В этом заключается правило сложения с кор остей:

v′ — с кор ость МТ относительно НСО, v — с кор ость МТ относительно ПСО, u — с кор ость движения ПСО относительно НСО.

Складывая векторы с кор остей, нужно пользоваться правилами сложения векторов.

Полезные факты

  • Если тело движется в направлении движения ПСО, то модуль его с кор ости относительно НСО равен сумме модулей с кор ости этого тела относительно ПСО и с кор ости ПСО относительно НСО:
  • Если тело движется противоположно движению ПСО, то модуль его с кор ости относительно НСО равен разности модуля с кор ости этого тела относительно ПСО и с кор ости ПСО относительно НСО:
  • Если тело движется под прямым углом по отношению к направлению движения ПСО, то модуль его с кор ости относительно НСО равен корн ю из суммы квадратов с кор ости этого тела относительно ПСО и с кор ости ПСО относительно НСО:
  • Если относительно ПСО тело покоится, то его с кор ость относительно НСО равна с кор ости ПСО относительно НСО: при v=0,с кор ость v′ = u
  • Если тело движется относительно двух НСО, то его с кор ость относительно НСО1 равна с кор ости движения относительно НСО2. В этом с лу чае одну из неподвижных систем можно принять за ПСО с нулевой с кор остью. При u=0,с кор ость v′ = u
Читайте также:  Размер метеорита для уничтожения земли

Пример №2. Моторная лодка должна пересечь реку, с кор ость течения которой равна 5 км/ч, по кратчайшему пути. Собственная с кор ость лод ки равна 10 км/ч. Определить, под ка ки м углом к берегу должна быть направлена лодка, чтобы она не от клон ялась от кратчайшего пути.

Кратчайшим путем между двумя пар аллель ными линиями является отрезок, заключенный между этими линиями при условии, что он лежит на прямой, пересекающей эти линии под прямым углом. На рисунке этот путь отметим отрезком АВ.

Лодка движется прямолинейно. Поэтому направление ее с кор ости относительно берега совпадает с направлением перемещения:

Векторы с кор остей образуют прямоугольный треугольник, и собственная с кор ость лод ки направлена к берегу под некоторым углом α. Косинус этого угла равен отношению прилегающего катета (с кор ости лод ки относительно ре ки ) к гипотен уз е (с кор ости течения ре ки ):

Косинусу 0,5 соответствует угол, равный 60 гра дусам.

Относительная скорость двух тел

Понятие относительной с кор ости вводится, когда рассматривается движение двух тел относительно друг друга внутри одной и той же системы отсчета (СО). Примером с лу жат два движущихся автомобиля, в то время как их движение рассматривается относительно неподвижного объекта.

Относительная с кор ость равна векторной разности с кор остей первого и второго тела относительно СО:

v отн — относительная с кор ость, или с кор ость первого тела относительно второго, v 1 и v 2 — с кор ость первого и второго тела относительно СО.

Варианты обозначения относительной с кор ости и их проекций:

  • v 12 — с кор ость первого тела относительно второго. Ее проекция равна:
  • v 21 — с кор ость второго тела относительно первого. Ее проекция равна v21x = v2x — v1x

Для вычисления относительной с кор ости движения тела важно уметь применять правила вычитания векторов.

Полезные факты

  • Если тела движутся в одном направлении, то относительная с кор ость равна модулю разности с кор остей первого и второго тела:
  • Если тела движутся в противоположных направлениях, то относительная с кор ость равна сумме с кор остей первого и второго тела:
  • Если тела движутся взаимно перпендикулярно, то относительная с кор ость равна корн ю из суммы квадратов с кор остей первого и второго тела:

Пример №3. Два автомобиля движутся противоположно друг другу. С кор ость первого автомобиля относительно дороги равна 100 км/ч. С кор ость второго автомобиля относительно первого равна 180 км/ч. Найти модуль с кор ости второго автомобиля относительно дороги.

Так как автомобили движутся в противоположном направлении, относительная с кор ость равна сумме с кор остей первого и второго автомобиля. Поэтому с кор ость второго равна разности относительной с кор ости и с кор ости движения второго тела, которым в данном с лу чае является первый автомобиль:

С кор ость второго автомобиля относительно дороги равна 80 км/час.

Правила сложения векторов

Эта таблица иллюстрирует правила сложения векторов на примере векторов a и b . Результатом их сложения является вектор c .

Сложение двух сонаправленных векторов
Суммой двух сонаправленных векторов является вектор, направленный в ту же сторону. Его длина равна сумме длин слагаемых векторов: c = a + b.
Сложение двух противоположно направленных векторов
Суммой двух противоположно направленных векторов является вектор, направленный в сторону большего по модулю вектора. Его длина равна модулю разности длин слагаемых векторов: c = |a – b|.
Сложение двух векторов, расположенных друг к другу под углом
Суммой двух векторов, расположенных друг к другу под углом является вектор, направление которого определяется гра фичес ки методом треугольника или пар аллел о гра мма. Его длина зависит от величины угла, под которым расположены два слагаемых векторов.
Если слагаемые векторы перпендикулярны, для вычисления длины вектора их суммы используется теорема Пифагора: .
Если слагаемые векторы расположены под тупым углом α, для вычисления длины вектора их суммы используется теорема косинусов: .
Если слагаемые векторы расположены под острым углом α, для вычисления длины вектора их суммы используется теорема косинусов: .
Читайте также:  События связанные с объединением русских земель

Правила вычитания векторов

Эта таблица иллюстрирует правила вычитания векторов на примере векторов Результатом их вычитания является вектор .

Вычитание двух сонаправленных векторов
Разностью двух сонаправленных векторов является вектор, направленный в сторону большего по модулю вектора. Его длина равна модулю разности длин вычитаемых векторов: c = |a – b|.
Вычитание двух противоположно направленных векторов
Разность двух противоположно направленных векторов есть вектор, направленный в сторону уменьшаемого вектора. Его длина равна сумме длин вычитаемых векторов: c = a + b.
Вычитание двух векторов, расположенных друг к другу под углом
Разностью двух векторов, расположенных друг к другу под углом является вектор, являющийся обратным вектору, образующемуся при сложении этих векторов. Его направление определяется гра фичес ки . Его длина зависит от величины угла, под которым расположены два слагаемых векторов.
Если вычитаемые векторы перпендикулярны, для вычисления длины вектора их разности используется теорема Пифагора: .
Если вычитаемые векторы расположены под углом α, для вычисления длины вектора их разности используется теорема косинусов: .

Два автомобиля движутся по прямому шоссе, первый — со скоростью v , второй — со скоростью –4 v . Найти скорость второго автомобиля относительно первого.

Алгоритм решения

  1. Записать данные в определенной системе отсчета.
  2. Изобразить гра фическую модель ситуации задачи.
  3. Записать классичес ки й закон сложения с кор остей в векторном вид е.
  4. Записать классичес ки й закон сложения с кор остей в векторном вид е применительно к условиям задачи.
  5. Найти искомую величину.

Записываем данные относительно Земли:

  • С кор ость первого автомобиля относительно оси ОХ: v 1 = v .
  • С кор ость второго автомобиля относительно оси ОХ: v 2 = –4 v .

Изображаем гра фическую модель ситуации. Так как у второго автомобиля перед вектором с кор ости стоит знак «–», первый и второй автомобили движутся во взаимно противоположных направлениях.

Записываем закон сложения с кор остей в векторном вид е:

v ′ — с кор ость второго автомобиля относительно оси ОХ ( v 2), v — с кор ость второго автомобиля относительно системы отсчета, связанной с первым автомобилем, u — с кор ость движения первого автомобиля относительно оси ОХ ( v 1).

Закон сложения с кор остей в векторном вид е применительно к условиям задачи будет выгл яде ть так:

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Записываем закон сложения с кор остей в векторном вид е:

v ′ — с кор ость автомобиля относительно земли ( v 1), v — с кор ость второго автомобиля относительно системы отсчета, связанной со вторым автомобилем, u — с кор ость движения второго автомобиля относительно земли ( v 2). По условию задачи в качестве системы отсчета нужно выбрать второй автомобиль. Так как система отсчета, связанная со вторым автомобилем, и первый автомобиль движутся в одном направлении, классичес ки й закон сложения с кор остей в скалярном вид е будет выгл яде ть так:

Отсюда с кор ость первого автомобиля в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем:

По условию задачи ответом должен быть модуль этой с кор ости. Модуль числа 50 есть 50.Ответ: 50

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Источник

Adblock
detector