Относительность механического движения. — КиберПедия 

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...

Относительность механического движения.

2018-01-03 204
Относительность механического движения. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Задача

 

Два поезда идут навстречу друг другу со скоростями 36 и 54 км/ч. Пассажир, находящийся в первом поезде, замечает, что второй поезд проходит мимо него в течение 6 с. Какова длина второго поезда?

 

Рассмотрим два способа решения этой задачи.

I-ый способ.

Решим задачу в неподвижной системе отсчета, связанной с землей. По условию задачи известны скорость первого поезда относительно земли V1 и скорость второго поезда относительно земли V2. Обратимся к рис.

 

 

 
 

Пусть для определенности пассажир находится в головном вагоне первого поезда. Можно сообразить, что длина второго поезда будет складываться из двух частей: L2=S1 + S2, где S1 – путь, который прошел первый поезд за 6 с и S2 – путь, который прошел поезд за то же время.

Дано: V1=36 км/ч V2=54 км/ч   L2=? V1= 36 км/ч = = 10 м/с V2 =54 км/ч = = 15 м/с  

 

При равномерном прямолинейном движении путь определится по формуле:

S=Vt

 

S1=V1t=10 м/с 6 с= 10 м; S2=V2t=15 м/с 6 с= 90 м

Тогда длина второго поезда равна: L2=60 м + 90 м= 150 м

2-ой способ.

Решим задачу в подвижной системе движущегося поезда. Для этого воспользуемся законом сложения скоростей:

Свяжем подвижную систему отсчета с первым поездом, тогда пассажир в этом поезде видит, что мимо него проходит поезд длиной L2 со скоростью Vотн за время t. Так как движение прямолинейное и равномерное, то:

L2=Vотнt

Скорость Vотн движения второго поезда относительно первого найдем из закона сложения скоростей:

Здесь - скорость второго поезда относительно подвижной системы отсчета (первого поезда), - скорость второго поезда относительно неподвижной системы отсчета (земли), - скорость подвижной системы отсчета (первого поезда) относительно неподвижной системы отсчета.

Выбираем положительное направление оси ох вдоль направления движения второго поезда, тогда, проектируя закон сложения скоростей на эту ось, получим:

Vотн= V- (-V2) = V + V2

Теперь ищем длину второго поезда:

L2=(V + V2)t =(15 м/с + 10 м/с) = 150 м

Примечание

В этом способе решения задачи получилось автоматически, в отличие от первого способа, где мы встретились с логическими трудностями при нахождении длины второго поезда.

Задача

Вагон шириной 2,4 м, движущийся со скоростью 15 м/с, был пробит пулей, летевшей перпендикулярно направлению движения вагона. Смещение отверстий в стенках вагона 60 мм. Какова средняя скорость пули при ее движении между стенками вагона?

Решаем задачу в подвижной системе вагона. Пусть V – скорость пули относительно неподвижной системы отсчета (земли)., V1- скорость пули относительно подвижной системы (вагона), V2-скорость подвижной системы относительно неподвижной. Сделаем чертеж.

В

С А

 

При этом мы учли, что скорость направлена перпендикулярна скорости по условию и что согласно закона сложения скоростей:

 

На рис. 22 точка А соответствует входному отверстию пули, а точка В соответствует выходному отверстию, т.к. по отношению к вагону пуля движется по траектории АВ. АС – есть смещение отверстий в стенках вагона.

Дано: V2=15 м/ч ВС=2,4 м АС = 60 мм V=? Из треугольника АМN следует : Из треугольника АВС следует:

 

 

V= 15 м/с =600 м/с


Поделиться с друзьями:

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...

Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.01 с.