Автомобили движутся так как показано на рисунке их относительная скорость равна

Пассажир зашел в автобус через заднюю дверь. Автобус поехал с постоянной скоростью \(\upsilon_1=25\) м/с, а пассажир пошел к передней части автобуса. Скорость пассажира относительно автобуса равна \(\upsilon_<2>=3\) м/с. С какой скоростью едет автобус относительно пассажира?

Скорость первого тела относительного второго равна скорости второго тела относительно первого и направлена в противоположную сторону. \[\vec_<\text<абс>>=\vec_<\text<отн>>+\vec_<\text<пер>>\] \[\vec_<\text<1>>=\vec_<\text<12>>+\vec_<\text<2>>\] \[\vec_<\text<2>>=\vec_<\text<21>>+\vec_<\text<1>>\] \[\vec_<\text<12>>=-\vec_<\text<21>>\] Таким образом, автобус относительно пассажира едет со скоростью 3 м/с в обратную сторону.

Источник

Простая физика

«В классической механике импульс тела равен произведению массы m этого тела на его скорость v, направление импульса совпадает с направлением вектора скорости»

Хз что там тебе говорят но как то ехали в машине, и считали силу импульса камня брошеного на ходу из машины и попавшего перпендикулярно плоскости металического листа, и всё для того что бы узнать останется ли вмятина.
А в вашем случае импульс считать не надо ибо машина как вы сказали не прошибаема и вы многими условиями принебрегли xD
Ток скорость то мяча мб и побыстрее сделать.

ПыСы Максимка 26 годиков (ну это на случай предъяв насчёт егэ)

Автор, если ты прикалываешься, то тебе респект, поскольку я давно не видел, как бурлят всякие гуманитарии.

Но сразу после удара мяч приобретает скорость равную сумме двух скоростей.

Объясните, какая разница, кину я мяч со скоростью 90 км/ч в стену, или в стоящий мяч врежется стена на скорости 90 км/ч?

относительно вопроса о стоящем мяче и движущейся стене. а на ваш взгляд, мячик при этом отскочит или он будет двигаться вместе с движущейся стеной, как под прессом?

169,75 км/ч. А ведь и правда. Значит нужно было сразу считать через импульсы.

Да сдался я уже! Всё! Хватит! Горшочек не вари!

Понял свою неправоту, посчитав импульсы и новые скорости.

Поэтому и можно рассматривать систему относительно грузовика, а не наблюдателя. А потом уже, вычислив скорость движения мяча в обратную сторону, вычислять разницы скорости и куда что дальше поехало.

Берут автомобиль, влепляют его в стену на скорости 80 км/ч. Он сминается до начала салона.

Берут 2 таких же автомобиля, каждый из них едет навстречу друг другу со скоростью 80 км/ч, суммарная относительная скорость 80+80=160 км/ч. Они врезаются и сминаются до начала салона, точно так же, как и одиночная машина в стену на скорости 80 км/ч.

Берут четвертую машину, разгоняют её до скорости 160 км/ч и влепляют в стену. Машина складывается, как гармошка, вплоть до багажника.

А всё почему? Сила, с которой воздействует предмет при остановке на препятствие, такая же, как и сила, с которой препятствие воздействует на предмет для его остановки. И если у нас есть 2 равных силы(импульса), то они просто погасят друг друга, точно так же, как если бы автомобиль врезался в обычную стену, отдача от удара будет равна импульсу самого автомобиля.

Ответ на пост «Вопрос к лиге физиков»

Итак, задача любопытная и потому приступим.

Ставится задача по определению отношения или разности сделанных оборотов двух окружностей равного радиуса r по окружности радиуса R (снаружи и внутри). Составим расчётную схему.

Сразу становится понятно как определить количество оборотов окружностей. А именно:

Выразим теперь углы a и b как некие функции от угла с. Для это отметим, что поскольку в условии отсутствует скольжение, то

Используем равенство соответственных и накрест лежащих углов и тогда для искомых углов имеем:

Объединим всё вместе:

Итого, разность составляет два оборота.

P. S. Любопытно, к слову, что отношение длин траекторий выражается отношением разности радиусов неподвижной и подвижной окружностей к их сумме.

Вопрос к лиге физиков

В 7 классе участвовал в городской олимпиаде по физике. Не решил я, по-моему, ни одной задачи, а попал туда потому что от нашей школы больше посылать было просто некого. Одну из задач помню до сих пор, и до сих пор не понимаю как ее решать, даже имея диплом, в котором написано «математик».

Вопрос: когда обе окружности радиусами R2 придут в ту же точку, с которой начали, каково будет отношение количества оборотов, сделанное внешней и внутренней окружностями?

С трудом нашел аудиторию, захожу, Владислав Евгеньевич укоризненно смотрит, к билетам не подпускает и предлагает злостному опоздавшему вариант: решить задачу (что-то из ядерной физики с электронами и энергией), а после ее решения, уже он решит допускать меня до коллоквиума или отправить на пересдачу.

Я других вариантов не вижу, спорить ни сил, ни желания нет. Получаю задачу, сажусь решать.

Задача оказалась не очень сложная. Решил, но вижу, что ответ неправильный, а ошибку найти не могу. В голове гудит, то в жар, то в холод бросает, но виду не показываю. Минут через 10 преподаватель подходит, спрашивает:

Владислав Евгеньевич уходит с листком. Проходит пару кругов по аудитории. Подходит к столу, что-то пишет. Возвращается ко мне:

Сердце уходит в пятки, он меня к коллоквиуму не допустил. Придется идти на пересдачу.

Уже на втором курсе я узнал, что именно точность определения величины ошибки «на глазок» и определила мой зачет.

Интересная задачка

Сегодня в чат скинули задачку, очень интересно узнать ответ)

Простая задачка по физике.

Давайте немножко развлечемся и заодно вспомним школьный курс физики.

Проведем небольшую Лабораторную работу.

1)Весы второго класса точности с дискретностью 0,1 г;

3)Грузило, отлитое в ложке из аккумуляторного свинца или свинца оболочки телефонного кабеля (не помню точно, но сплав на основе свинца);

4)Стеклянный сосуд с водой (в данном случае мерный лабораторный стакан объемом 1000 мл).

Теперь стакан с водой ставим на весы и обнуляем нажатием кнопки RE-ZERO (на некоторых моделях «TARE»). Очень удобная функция. Теперь можно проводить измерения, как будто на весах ничего нет:

Опускаем в стакан яблоко. Яблоко плавает на поверхности воды. Весы, разумеется, показывают те же 200,0 г.:

Вынимаем яблоко, опускаем на дно стакана грузило (Я для этого к нему тонкую ниточку привязал. Тонкую, чтобы влиянием нитки можно было пренебречь. Её масса все равно меньше чувствительности (дискретности) весов. Видим все те же 159,4 г.:

Ну, да, я закрыл дисплей весов листом бумаги. Это и есть вопрос, на который нужно ответить:

КАКИЕ ЦИФРЫ НА ДИСПЛЕЕ ВЕСОВ?

Ликбез по физике (видео)

Всем привет. Недавно я начал работу над обучающими видео, в которых разбираются задачи по физике и астрономии средне-школьного уровня. В основном, как мне кажется, это пригодится для взрослых людей, которые хотели бы вспомнить курс физики, а может быть даже восполнить некоторые белые пятна. Также этот материал, думаю, может пригодиться и вашим детям-старшеклассникам, если они проходят соответствующие темы.

В частности, мне не очень нравится способ подачи материала в обычных учебниках физики, когда вместо того, чтобы сразу обозначить формулу и обсуждать следствия из неё, авторы предварительно целыми абзацами ходят вокруг да около (хотя, быть может, детям так проще усвоить материал, мне сложно судить). В этом смысле выдавать материал для взрослых тем и хорошо, что вы мельком знаете обо всём. Нужно лишь брать любую тему (из 8 класса или 11, неважно) и кирпич к кирпичу собирать её.

Как это у меня выходит, вы можете оценить по трём первым видео, которые готовы на текущий момент.

1) Ускоренное движение:

Основная задача: Поезд, двигаясь от остановки, прошел в течение 50 сек 200 м и достиг скорости 6 м/с. Увеличивалось или уменьшалось ускорение движения с течением времени?

2) Высота геостационарной орбиты:

Содержание с таймкодами: 0:30 основная задача (головоломка про погружение шаров в сосуды с водой); 1:20 гравитация, сила тяжести (без учёта центробежного ускорения) mg, ускорение свободного падения = 9.8 м/с2; 3:35 опять про килограмм-силу, про показания весов (кгс отображают в кг); 4:40 сила противодействия опоры N, понятие «вес»; 6:47 понятие «давление», единица давления Паскаль; 7:50 типичные давления окружающих предметов; 8:44 закон Паскаля (передача давления во все точки газа-жидкости); 9:25 гидравлический пресс; 10:00 жидкость в гравитационном поле; 10:28 понятие «плотность», плотность воды и прочих веществ, пересчёт кг/м3 в кг/литр и г/см3; 14:03 вывод гидростатического давления P = ρgh, не путаем давление и силу давления; 15:20 вывод закона Архимеда F = ρgV для прямоугольного параллелепипеда, обоснование для любой формы вытесненной жидкости; 17:49 формулировка закона Архимеда; 18:21 задача про уменьшение «веса» шарика при погружении в воду, понятие средней плотности; 20:59 про «невесомость» в воде и тренировки космонавтов; 21:43 атмосферное давление, столб воздуха, распределение давлений по высоте, плотность воздуха (средняя и локальная), условие использования формулы гидростатического давления для газа, задача про самолёт-опылитель; 24:30 задача по воздухоплаванию (гелиевый шар); 25:54 атмосферное давление и высота соответствующего водяного (10 м) и ртутного (760 мм) столба, проблемы поверхностных насосов с глубокими водяными скважинами; 27:50 задача на гидростатическое давление и сообщающиеся сосуды; 30:55 решение основной задачи (головоломка про сосуды и весы).

Пишите комментарии: достаточно ли понятно изложен материал, насколько актуально это очередное изобретение велосипеда (при обилии других обучающих материалов).

Источник

Подготовка к егэ. Относительность движения

Главная > Документ

Подготовка к ЕГЭ. Относительность движения.

Все кинематические понятия: траектория, координаты, путь, перемещение, скорость – имеют определенную форму и численные значения в одной выбранной системе отсчета. При переходе от одной системы отсчета к другой указанные величины могут измениться. В этом состоит так называемая относительность движения, и в этом смысле механическое движение всегда относительно. Например: Катится колесо по поверхности Земли. (Рис.1)

Точка А обода колеса относительно координатной системы Х 1 О 1 У 1 движется по окружности, проходя за время одного оборота путь, равный длине этой окружности. Но относительно системы

Пример 2: Представьте себе пассажира в движущемся равномерно относительно Земли вагоне, выпускающего из рук мяч. Он видит, как мяч падает относительно вагона вертикально вниз с ускорением g. ( Рис.2)

Связь координат точки в системах отсчета, движущихся друг относительно друга, описывается преобразованиями Галилея. ( Формула сложения скоростей):

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

абсолютная скорость тела ( скорость тела

относительно неподвижной системы отсчета)

относительна скорость ( скорость тела относительно подвижной системы отсчета)

переносная скорость ( скорость самой подвижной системы относительной неподвижной системы отсчета.

Принцип относительности Галилея. Все инерциальные системы равноправны. Это проявляется в том, что законы механики в них записываются одинаково.

Инерциальные системы отсчета – системы отсчета, которые двигаются равномерно, прямолинейно относительно друг друга.

Относительная скорость двух тел.

Рассмотрим два тела А и В, имеющих в системе отсчета К скорости . Найдем скорость движения тела В относительно тела А. Для этого свяжем систему отсчета К 1 с телом А (рис). Тогда искомая относительная скорость есть скорость тела относительно системы К 1

Воспользуемся далее законом сложения скоростей. Для данного случая скорость тела В относительно системы отсчета К представляет собой абсолютную скорость: = V A

Скорость тела А в системе отсчета К — это переносная скорость. Наконец, скорость — это есть относительная скорость: =V oTH Согласно закону сложения скоростей (1.30.8) имеем

= +

Или скорость движения тела В относительно тела А равна разности скоростей этих двух тел. Она не зависит от системы отсчета. В любой системе отсчета, движущейся со скоростью U относительно системы отсчета К,

Преобразования Галилея. Согласно этим представлениям расстояния между телами одинаковы во всех системах отсчета и течение времени не зависит от систем отсчета.

§ 1.31. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Из всех задач на относительность движения мы будем в основном решать такие, которые связаны с законом сложения скоростей. Для этого удобно использовать понятия абсолютного, относительного и переносного движений.

Мы рассмотрим несколько задач, причем в большинстве случаев приведем два решения с различным выбором неподвижной системы отсчета. При этом убедимся, что не имеет принципиального значения, какую систему считать неподвижной. однако в некоторых случаях удачный выбор неподвижной системы отсчета упрощает решение (задача 5).

Участок шоссе расположен параллельно железной дороге. Найдите время, в течение которого мотоциклист, движущийся со скоростью V 1 = 80 км/ч, будет перемещаться мимо встречного поезда длиной L = 700 м, следующего со скоростью V 2 = 46 км/ч. Обе скорости заданы относительно Земли.

Решение. 1. Если мотоциклист движется относительно поезда с некоторой скоростью V, то путь, равный длине поезда, он пройдет за время t =

Длина поезда известна. Скорость мотоциклиста относительно поезда найдем по закону сложения скоростей:

мотоциклиста относительно Земли (неподвижной системы координат ХОУ) является абсолютным, а движение поезда относительно Земли переносным. Скорость мотоциклиста относительно поезда (подвижной системы координат Х 1 0 1 У 1 ) является относительной. Следовательно, в данном случае:

можно записать так:

Отсюда ;

2. Решим ту же задачу, изменив выбор систем координат:

неподвижную систему координат ХОУ свяжем с поездом, а подвижную Х 1 0 1 У 1 — с Зёмлей. Теперь в системе координат ХОУ Земля движется навстречу поезду со скоростью = ,

т. е. переносная скорость (рис. 1.97). Мотоциклист перемещается относительно подвижной системы координат (Земли). Поэтому его скорость в данном случае является относительной: Скорость же мотоциклиста относительно системы координат ХОУ (поезда) — абсолютна, т. е. .

Согласно закону сложения скоростей будем иметь или Мы пришли к тому же результату, что и при первом способе выбора систем координат. Результат вычитания векторов опять такой же, как на рисунке 1.96. Поэтому

V = V 1 +V 2 ; и t = 20 с.

З. Можно неподвижную систему координат связать с мотоциклистом, а подвижную с Землей. Рассмотрите самостоятельно этот вариант решения. Безусловно, вы придете к тому же результату.

Капли дождя падают относительно Земли отвесно со скоростью V 1 = 20 м/с. С какой наименьшей скоростью V 2 относительно Земли должен двигаться автомобиль, чтобы на заднем смотровом стекле, наклоненном под углом 45° к горизонту, не оставалось следов капель? Чему равна скорость капель относительно автомобиля? Завихрения воздуха не учитывать.

Решение. 1. Капли дождя не будут задевать стекла автомобиля, если вектор скорости капель относительно автомобиля направлен параллельно стеклу. Этим определяется минимальная скорость автомобиля. Чтобы найти ее, воспользуемся законом сложения скоростей:

Систему координат ХОУ свяжем с Землей и будем считать ее неподвижной. движущуюся систему координат Х 1 0 1 У 1 свяжем с автомобилем (рис. 1.98). Обозначим скорость капель относительно автомобиля через . Тогда

;

Следовательно, закон сложения скоростей запишется так:

Отсюда

Вычитание векторов и показано на рисунке 1.98 (Δ АВС). Поскольку треугольник АВС — прямоугольный и угол АВС =α, то V = V 2 = V 1 = 20 м/с.

2. Решим эту задачу, связав неподвижную систему координат ХОУ с автомобилем, а подвижную Х 1 0 1 У 1 с Землей (рис. 1.99). В этом случае относительно системы координат ХОУ Земля движется навстречу автомобилю со скоростью Так как ; то закон сложения скоростей запишется следующим образом:

Сложение векторов показано на рисунке 1.99.

Мы пришли к тому же результату, что и при первом способе решения задачи:

V 2 =V 1 = 20 м/с и 1) V ≈ 28 м/с.

Два корабля идут пересекающимися курсами. В некоторый момент времени расстояние между ними 1 = 10 км, а скорости и образовывали с прямой, соединяющей корабли, углы α = 45°

(рис. 1.100). На каком минимальном расстоянии друг от друга пройдут корабли? Модули скоростей кораблей относительно воды V 1 = 60 км/ч, V 2 = 80 км/ч. Считайте, что морские течения отсутствуют.

Решение. Пусть в начальный момент времени первый корабль находился в точке А, а второй в точке В (рис. 1.101).

Из прямоугольного треугольника, образованного векторами

скоростей, находим модуль скорости, а по теореме Пифагора:

Дальнейшее решение задачи является чисто геометрическим. Треугольник АDВ прямоугольный и равнобедренный.

Найдем длину его катета: АD = DВ = Из подобия треугольников

ВМN и ВРD найдем PD = . Вычислим длину отрезка АР = АD – PD =

Из подобия треугольников АРС и BMN находим искомое расстояние d = AC :

Вагон А движется по закруглению радиусом 0 1 А = 0,3 км, а вагон В — прямолинейно (рис. а). Найдите скорость вагона В относительно вагона А в момент, когда расстояние АВ = 0,1 км. Скорость каждого вагона относительно Земли равна 60 км/ч.

Решение. Так как необходимо найти скорость вагона В относительно вагона А, то целесообразно (но необязательно) связывать с вагоном А неподвижную систему координат ХОУ. В этой системе вагон А не движет ся, но поверхность Земли под ним поворачивается по часовой стрелке вокруг точки 0 1 с угловой скоростью ω (рис. 1.102, 6).

Систему координат Х 1 0 1 У 1 свяжем с Землей. Эта система

Сложение скоростей выполнено на рисунке 102, в. Из рисунка видно, что вагон В относительно вагойа А движется в сторону, противоположную скорости вагона В относительно Земли, со скоростью а’ модуль которой равен

Вверх по реке на весельной лодке плывет рыбак. Проплывая под мостом, он уронил удочку, но заметил это лишь полчаса спустя. Рыбак повернул назад и нагнал удочку на расстоянии 1,5 км от моста. Чему равна скорость течения реки, если рыбак греб одинаково интенсивно как при движении вверх (против течения), так и при движении вниз (по течению)?

Подготовка к ЕГЭ. Часть А. Относительность движения. Кинематика.

1.(2006 реальные варианты) Два автомобиля движутся по взаимно перпендикулярным дорогам. Скорость первого относительно дороги по модулю равна V, а модуль скорости второго относительно первого равен 3V. В этом случае модуль скорости второго автомобиля относительно дороги равен

1) ответ:

3. Два автомобиля удаляются друг от друга по взаимно перпендикулярным направлениям со скоростями V 1 = 3 м/с,

V 2 = 4м/с. Тогда скорость их относительного движения равна: 1) 7м/с, 2) 1 м)с 3) 3,5 м/с 4) 5 м/с.

4. Эскалатор метро поднимается со скоростью 1 м/с. Может ли человек, находящийся на нем, быть в покое в системе отсчета, связанной с Землей? 1) Может, если движется в противоположную сторону со скоростью 1 м/с. 2) ) Может, если движется в ту же сторону со скоростью со скоростью 1 м/с. 3) ) Может, если он стоит на эскалаторе. 4) Не может ни при каких условиях.

8.(10-5) Два автомобиля движутся по взаимно перпендикулярным дорогам. Скорость первого относительно дороги по модулю равна V, а модуль скорости второго относительно первого равен 2 V. В этом случае модуль скорости второго автомобиля относительно дороги равен 1) 0,5 V.2) 3) V; 4) 2V;

8 (а) Два автомобиля движутся по взаимно перпендикулярным дорогам. Скорость первого относительно дороги по модулю равна V 1 = 1 м/с, а модуль скорости второго V 2 = 3 м/с. Тогда их относительная скорость равна: 1) 7м/с; 2) 10 м/с; 3) 3,5 м/с; 4) м/с;

9. (КИМ 2005-6) В-1. Два автомобиля движутся по прямой дороге в одном направлении: один – со скоростью 50 км/час, другой – со скоростью 70 км/час. При этом они 1) они сближаются; 2) удаляются; 3) не изменяют расстояние друг от друга; 4) могут сближаться, а могут и удаляться;

12.(2006 реальные варианты В-3) Пловец переплывает реку по кратчайшему пути. Скорость пловца относительно воды 5 км/час, скорость течения реки 3 км/час. Скорость пловца относительно берега равна: 1) 2 км/час; 2) 3 км/час; 3 ) 4 км/час ; 4) 8 км/час;

13. (В-4) Катер, двигаясь вдоль по реке, проходит 2 км по течению, разворачивается(мгновенно) и возвращается в пункт отправления. Скорость течения реки 4 км/час, скорость катера относительно воды 36 км/час. Полное время движения катера туда и обратно равно ( ответ дать в минутах): 1) 4 мин; 2) 6,8 мин ; 3) 12,5 мин; 4) 21,1 мин;

14. (В-5) Самолет летит из города А в город В со скоростью V относительно воздуха. На трассе полета со скоростью u дует ветер направление которого перпендикулярно отрезку, соединяющему эти города. Определите модуль скорости самолета относительно земли.

15.(В-7) Траектория точки обода колеса относительно центра колеса при движении автомобиля – это

1) окружность; 2) винтовая линия; 3) прямая; 4) синусоида;

16.(2004-05) Два автомобиля движутся по прямому шоссе: первый- со скоростью — со скоростью

17.(28Р)Какова траектория движения точки обода велосипедного колеса при равномерном и прямолинейном движении велосипедиста в системах отсчета, жестко связанных: а) с вращающимся колесом; б) с рамой велосипедиста; в) с землей; 1) прямая, 2) окружность; 3) винтовая линия; 4) циклоида; 5) точка Ответ: точка, окр, циклоида.

Источник