Рефераты по Физике

Сравнительный анализ методик преобразований Галилея в курсе общей физики и в курсе элементарной физики

Страница 4

.

В этом случае задачу решают в одно действие, в то время как в первом решении – в четыре действия, во втором – в три. Следовательно, последнее решение наиболее рационально. Это первый вывод, который можно сделать на основании проведенных решений задачи.

Второй, наиболее важный, вывод: характер движения тела зависит от выбора системы отсчета: в первых двух решениях мы имели дело с равноускоренным прямолинейным движением тел, в третьем решении первое тело двигалось относительно второго равномерно и прямолинейно.

Полезны также задачи для случая, когда векторы скорости направлены под углом друг к другу.

Завершая изучение кинематики, целесообразно предложить учащимся обобщить материал об относительности в виде таблицы (табл. 2).

Эту таблицу школьники дополняют при изучении динамики и законов сохранения. [2]

В механике Ньютона (ИСО)

относительно

инвариантно

Движение

Время

Покой

Длина(расстояние между взаимодействующими телами)

Траектория

Относительная скорость

Координата

Ускорение

Перемещение

 

Скорость

 

Преобразования Галилея.

Преобразования Галилея – это уравнения, связывающие координаты и время некоторого события в двух инерциальных системах отсчета. Событие определяется местом, где оно произошло (координаты ), и моментом времени , когда произошло событие. Событие полностью определено, если заданы четыре числа: - координаты события.

Пусть материальная точка в системе отсчета в момент времени имела координаты , т.е. в системе заданы координаты события - .

Найдем координаты этого события в системе , которая движется относительно системы равномерно и прямолинейно вдоль оси со скоростью.

Выберем начало отсчета времени так, чтобы в момент времени начала координат совпадали. Оси и направлены вдоль одной прямой, а оси и , и - параллельны.

Рис. 3

Тогда из рисунка очевидно:

.

Кроме того, ясно, что для наших систем координат

,

.

В механике Ньютона предполагается, что

,

т.е. время течет одинаково во всех системах отсчета.

Полученные четыре формулы и есть преобразования Галилея:

,

,

,

.

Программы.

Курс общей физики.

  1. Физические преобразования координат.
  2. Инерциальные системы отсчета, первый закон Ньютона.
  3. Классический закон сложения скоростей.
  4. Инвариантность длины, интервала времени, ускорения.
  5. Абсолютный характер понятия одновременности.

Курс школьной физики.

1. Относительность механического движения.

2. Относительная, абсолютная, переносная скорости.

Сравнительный анализ методик.

Преобразования Галилея – наиболее простой и естественный переход из одной системы отсчета в другую. Это уравнения, связывающие координаты и время некоторого события в двух инерциальных системах отсчета.

Перейти на страницу:  1  2  3  4  5  6  7