Номер 1, страница 39 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова, Сокольский

1. Почему не имеет смысла говорить о скорости тела, не указав систему отсчета?

1. Почему не имеет смысла говорить о скорости тела, не указав систему отсчета?

Движение, а следовательно и его количественная мера — скорость, является относительным понятием. Скорость определяет, как быстро и в каком направлении меняется положение тела в пространстве с течением времени. Однако само положение тела можно определить только относительно какого-либо другого тела или точки, принятой за начало отсчета. Совокупность тела отсчета, связанной с ним системы координат и прибора для измерения времени (часов) называется системой отсчета.

В разных системах отсчета скорость одного и того же тела будет различной. Например, пассажир, сидящий в едущем поезде, неподвижен относительно самого поезда (его скорость равна нулю в системе отсчета, связанной с поездом), но движется с большой скоростью относительно земли (его скорость равна скорости поезда в системе отсчета, связанной с Землей). Если рядом по параллельным путям едет другой поезд, то скорость пассажира относительно этого второго поезда будет совершенно иной.

Таким образом, утверждение "скорость тела равна 10 м/с" является неполным и неоднозначным. Чтобы оно имело физический смысл, необходимо уточнить, относительно какой системы отсчета эта скорость измерена, например: "скорость тела равна 10 м/с относительно поверхности Земли".

Ответ: Скорость является относительной величиной, и ее значение зависит от выбора системы отсчета. Одно и то же тело в один и тот же момент времени может иметь разные скорости (включая нулевую) в разных системах отсчета. Поэтому без указания системы отсчета говорить о скорости бессмысленно.

2. Как определить скорость тела относительно неподвижной системы отсчета, если известна его скорость относительно движущейся системы и скорость самой движущейся системы?

Для определения скорости тела относительно неподвижной системы отсчета в классической механике используется закон сложения скоростей. Этот закон гласит, что абсолютная скорость тела равна векторной сумме его относительной и переносной скоростей.

Введем обозначения: пусть $\vec{v}$ — искомая скорость тела относительно неподвижной системы отсчета (абсолютная скорость); $\vec{v'}$ — известная скорость тела относительно подвижной системы отсчета (относительная скорость); $\vec{u}$ — известная скорость подвижной системы отсчета относительно неподвижной (переносная скорость).

Тогда закон сложения скоростей записывается в виде следующей векторной формулы:

$\vec{v} = \vec{v'} + \vec{u}$

Это означает, что для нахождения скорости тела в неподвижной системе отсчета нужно векторно сложить его скорость в движущейся системе отсчета и скорость самой движущейся системы отсчета.

Например, если человек идет со скоростью $\vec{v'}$ по палубе корабля, а корабль плывет по реке со скоростью $\vec{u}$ относительно берега, то скорость человека относительно берега $\vec{v}$ будет равна векторной сумме скорости человека относительно корабля и скорости корабля относительно берега.

Ответ: Скорость тела относительно неподвижной системы отсчета определяется по закону сложения скоростей: она равна векторной сумме скорости тела относительно подвижной системы отсчета и скорости самой подвижной системы отсчета относительно неподвижной. Формула: $\vec{v} = \vec{v'} + \vec{u}$.