В механике под системой отсчета понимают реальное тело, условно принимаемое за неподвижное, связанную с ним систему координат (особенно употребительна прямоугольная − декартова) и набор синхронных часов.
В кинематике все системы отсчета равноправны, так как нас не интересует, какие силы обеспечивают данные параметры движения.
В задачах динамики преимущественную роль играют, как правило, инерциальные системы отсчета, по отношению к которым уравнения движения имеют наиболее простой вид.
Ныне за эталон в физике принята инерциальная система, в которой изотропно (от «изос» − одинаковый и «тропос» − направление) реликтовое излучение (от «реликт» – остаток).
Нельзя однозначно утверждать, что в будущем не появятся другие эталоны, которые могут и не быть инерциальными.
Удобно также использовать иногда и другие системы, руководствуясь принципом целесообразности, который можно легче понять на конкретных примерах.
Задача 1. Из двух портов, расстояние между которыми l, одновременно выходят два катера со скоростями v1 и v2, направленными соответственно под углами α и β к прямой соединяющей порты. Каково минимальное расстояние между ними?
Задача 2. С поверхности Земли бросили вертикально вверх кусочек пластилина со скоростью vo. Одновременно такой же кусочек пластилина начал падать без начальной скорости с высоты H. При столкновении кусочки слиплись. Через какое время после начала бросания и с какой скоростью слипшийся комок упадет на Землю?
Задача 3. Два электрона находятся на бесконечно большом расстоянии один от другого, причем один покоится, другой имеет скорость v, направленную к первому. На какое наименьшее расстояние они сблизятся?
Задача 4. Тело A бросают вертикально вверх со скоростью vA. На какой высоте H находится тело Б, которое, будучи брошенным с горизонтальной скоростью vБ одновременно с телом A, столкнулось с ним в полете? Расстояние по горизонтали между исходными положениями тел равно l. Найти также время движения тел до столкновения.
Задача 5. Два тела, находившихся первоначально на расстоянии l друг от друга, на гладкой наклонной плоскости начали движение навстречу друг другу со скоростями v. Угол наклона плоскости α. Найти время, пройденное до столкновения.
Задача 6. Четыре черепахи находятся в углах квадрата. Первая ползет по направлению ко второй, вторая к третьей, третья к четвертой, четвертая к первой. Найти время движения черепах до столкновения. Известна сторона квадрата − a и скорость че-репах − v.
Задача 7. Плот и моторная лодка одновременно начинают движение из пункта A. Лодка проходит путь AB = S1 за время t и возвращается обратно. На расстоянии BC = S2 лодка встречает плот. Найти скорость течения и собственную скорость лодки.
Задача 8. С подводной лодки, погружающейся равномерно, испускаются звуковые импульсы длительностью 30,1 c. Длительность импульса, принятого на лодке после его отражения от дна, равна 29,9 c. Определите скорость погружения лодки. Скорость звука в воде 1500 м/с.
Задача 9. Пловец переплывает реку шириной L по прямой, перпендикулярной берегу, и возвращается обратно, затратив на весь путь время t1 = 4 мин. Проплывая такое же расстояние L вдоль берега реки и возвращаясь обратно, пловец затрачивает время t2 = 5 мин. Во сколько раз α скорость пловца относительно воды превышает скорость течения реки?
Задача 10. Жонглер бросает вертикально вверх шарики с одинаковой скоростью через равные промежутки времени. При этом пятый шарик жонглер бросает в тот момент, когда первый шарик возвращается в точку бросания. Найдите максимальное расстояние между первым и вторым шариками, если начальная скорость шариков vo = 5 м/c. Ускорение свободного падения принять g = 10 м/c2. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Ознакомьтесь с правилами оформления задач и высылайте решения задач на gwi@mail.ru