Номер 2, страница 10, часть 1 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 1. Кинематика. Параграф 6. Механическое движение. Относительность механического движения - номер 2, страница 10.

Условие.

2. Выберите на рис. 5 системы отсчёта, связанные с Землёй (СО 1) и с движущимся поездом (СО 2). За положительное направление координатных осей выберите направление движения поезда относительно Земли. Укажите относительно этих систем отсчёта направление движения (знаками «+» или «–») или состояние покоя (знаком «0»): для машиниста на паровозе; для кондуктора, идущего из тамбура первого вагона в конец поезда; для сидящих пассажиров; для идущего в первый вагон пассажира.

Рис. 5

Объект	CO 1	CO 2
Машинист
Кондуктор
Сидящие пассажиры
Идущий пассажир

Решение.

Решение

Для решения задачи выберем две системы отсчёта (СО), как указано в условии:

СО 1 — система отсчёта, связанная с Землёй. В данной задаче она считается неподвижной.

СО 2 — система отсчёта, связанная с движущимся поездом. Она является подвижной.

За положительное направление координатной оси примем направление движения поезда относительно Земли (вправо на рисунке). Движение в этом направлении будем обозначать знаком «+», движение в противоположном направлении — знаком «−», а состояние покоя — знаком «0».

Машинист

Машинист находится в паровозе и движется вместе с поездом.

В системе отсчёта, связанной с Землёй (СО 1), машинист движется вместе с поездом, то есть в положительном направлении. Его движение обозначается знаком «+».

В системе отсчёта, связанной с поездом (СО 2), машинист не меняет своего положения относительно поезда, то есть он неподвижен. Его состояние обозначается знаком «0».

Ответ: СО 1: +; СО 2: 0.

Кондуктор

Кондуктор идёт из тамбура первого вагона в конец поезда, то есть он движется в направлении, противоположном движению поезда.

В системе отсчёта, связанной с поездом (СО 2), кондуктор движется в отрицательном направлении. Его движение обозначается знаком «−».

В системе отсчёта, связанной с Землёй (СО 1), скорость кондуктора относительно Земли ($\vec{v}_{к,з}$) равна векторной сумме скорости поезда относительно Земли ($\vec{v}_{п,з}$) и скорости кондуктора относительно поезда ($\vec{v}_{к,п}$): $\vec{v}_{к,з} = \vec{v}_{п,з} + \vec{v}_{к,п}$. В проекции на ось, направленную по движению поезда: $v_{к,з} = v_{п,з} - v_{к,п}$. Поскольку скорость поезда ($v_{п,з}$) обычно значительно больше скорости идущего человека ($v_{к,п}$), результирующая скорость $v_{к,з}$ будет положительной. Таким образом, относительно Земли кондуктор движется в положительном направлении. Его движение обозначается знаком «+».

Ответ: СО 1: +; СО 2: −.

Сидящие пассажиры

Сидящие пассажиры неподвижны относительно поезда, но движутся вместе с ним относительно Земли.

В системе отсчёта, связанной с Землёй (СО 1), пассажиры движутся вместе с поездом в положительном направлении. Их движение обозначается знаком «+».

В системе отсчёта, связанной с поездом (СО 2), пассажиры неподвижны. Их состояние обозначается знаком «0».

Ответ: СО 1: +; СО 2: 0.

Идущий пассажир

Пассажир идёт в первый вагон, то есть он движется в том же направлении, что и поезд.

В системе отсчёта, связанной с поездом (СО 2), пассажир движется в положительном направлении. Его движение обозначается знаком «+».

В системе отсчёта, связанной с Землёй (СО 1), скорость пассажира относительно Земли ($\vec{v}_{пасс,з}$) равна векторной сумме скорости поезда относительно Земли ($\vec{v}_{п,з}$) и скорости пассажира относительно поезда ($\vec{v}_{пасс,п}$): $\vec{v}_{пасс,з} = \vec{v}_{п,з} + \vec{v}_{пасс,п}$. Так как оба вектора скорости направлены в одну (положительную) сторону, результирующая скорость также будет направлена в положительную сторону. Его движение обозначается знаком «+».

Ответ: СО 1: +; СО 2: +.