Номер 98, страница 18 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Взаимодействие тел. 6. Механическое движение. Равномерное и неравномерное движение - номер 98, страница 18.

Решение.

Это явление объясняется принципом относительности движения. Скорость, которую мы наблюдаем, является относительной скоростью, то есть скоростью одного тела относительно другого (в данном случае, скоростью встречного поезда относительно нашего поезда).

Решение

Давайте разберем ситуацию с точки зрения физики. Пусть скорость нашего пассажирского поезда относительно земли равна $v_п$, а скорость встречного товарного поезда относительно земли равна $v_т$.

Когда мы находимся в поезде, нашей системой отсчета становится сам поезд. До встречи с другим поездом мы наблюдаем неподвижные объекты за окном (например, деревья). Они кажутся нам движущимися назад со скоростью, равной по модулю скорости нашего поезда, то есть $v_п$. Это та скорость, к восприятию которой мы привыкаем.

Когда мы встречаем товарный поезд, движущийся навстречу, его скорость относительно нас будет складываться из скоростей обоих поездов. Скорость сближения (относительная скорость) $v_{отн}$ для тел, движущихся навстречу друг другу, равна сумме их скоростей относительно земли:

$v_{отн} = v_п + v_т$

Поскольку эта относительная скорость $v_{отн}$ является суммой скоростей двух поездов, она всегда будет больше скорости каждого из них в отдельности ($v_{отн} > v_п$ и $v_{отн} > v_т$).

Именно эту высокую относительную скорость мы и воспринимаем. Сравнивая ее со скоростью, с которой мимо нас «пролетали» неподвижные объекты ($v_п$), мы ощущаем, что встречный поезд движется гораздо быстрее. Например, если оба поезда движутся со скоростью 90 км/ч, то скорость встречного поезда относительно нас будет 180 км/ч, что в два раза больше привычной нам скорости движения пейзажа за окном.

Ответ: Нам кажется, что встречный поезд движется гораздо быстрее, потому что мы воспринимаем его скорость относительно нашего движущегося поезда, а не относительно неподвижной земли. При встречном движении скорости поездов складываются, и эта суммарная относительная скорость значительно превышает скорость нашего поезда относительно земли.