Номер 9, страница 25 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 1. Кинематика. Параграф 2. Скорость - номер 9, страница 25.

Условие.

9. Вернитесь к примеру с полицейским и женщиной-водителем. Как бы вы на месте полицейского доказали, что правила дорожного движения были всё-таки нарушены?

Решение.

Решение

Данная задача основана на физическом принципе относительности движения, согласно которому скорость тела зависит от выбора системы отсчета. Вероятно, женщина-водитель апеллирует к этому принципу, утверждая, что в некоторой другой системе отсчета ее скорость была невысокой.

Чтобы доказать нарушение, полицейскому необходимо четко обосновать выбор системы отсчета, которая является единственно верной с юридической точки зрения, и представить объективные доказательства.

1. Установление правильной системы отсчета. Полицейский должен в первую очередь объяснить, что все правила дорожного движения, включая ограничения скорости, установлены в системе отсчета, связанной с Землей (то есть относительно поверхности дороги, придорожных знаков, зданий и т.д.). Скорость автомобиля измеряется относительно этих неподвижных объектов. Любая другая система отсчета (например, связанная с другим автомобилем) в данном случае юридически ничтожна.

2. Предъявление доказательств. Полицейский должен сослаться на показания своего измерительного прибора (радара), который определяет скорость автомобиля именно в системе отсчета, связанной с Землей. Если прибор показал скорость $v_{авто}$, а на данном участке дороги действует ограничение $v_{лимит}$, и при этом $v_{авто} > v_{лимит}$, то факт нарушения зафиксирован.

3. Опровержение аргументов водителя. Водитель может заявить, что ее скорость относительно другого автомобиля, который она обгоняла, была незначительной. Полицейский может объяснить это с помощью закона сложения скоростей. Пусть скорость ее автомобиля относительно земли равна $v_{авто}$, а скорость другого автомобиля, движущегося в том же направлении, — $v_{другой}$. Тогда ее скорость относительно этого автомобиля будет $v_{отн} = v_{авто} - v_{другой}$. Даже если $v_{отн}$ мала, это не отменяет того факта, что ее скорость относительно земли, $v_{авто}$, была выше разрешенной. Именно $v_{авто}$ является предметом регулирования ПДД.

4. Использование аналогии. Для большей убедительности можно привести наглядный пример: "Если вы идете по вагону движущегося поезда, ваша скорость относительно вагона может быть всего 5 км/ч. Но для человека, стоящего на перроне, ваша скорость будет равна сумме скорости поезда и вашей скорости ходьбы. Ограничения скорости на дорогах относятся именно к вашей 'скорости относительно перрона', то есть относительно земли".

Таким образом, доказательство строится на двух основах: юридически закрепленной системе отсчета и объективных показаниях приборов, работающих в этой системе.

Ответ:

На месте полицейского для доказательства нарушения ПДД следовало бы:
1. Указать, что все ограничения скорости на дорогах установлены в системе отсчета, связанной с Землей (относительно дороги).
2. Предъявить зафиксированные прибором (радаром) данные, показывающие, что скорость автомобиля в этой системе отсчета превысила установленный лимит.
3. Объяснить водителю, что ее скорость относительно других транспортных средств не является юридическим основанием для отмены нарушения, так как ПДД регламентируют скорость именно относительно земли.