Номер 2, страница 29 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

2. Как изменяется скорость движения тела при переходе из одной системы отсчёта в другую?

2. Скорость движения тела является относительной величиной, то есть ее значение зависит от выбора системы отсчета (СО), в которой рассматривается движение. При переходе из одной системы отсчета в другую, движущуюся относительно первой, скорость тела изменяется в соответствии с законом сложения скоростей.

В рамках классической механики (когда скорости движения тел значительно меньше скорости света) этот переход описывается преобразованиями Галилея. Рассмотрим две системы отсчета:

• $\text{S}$ – условно «неподвижная» система отсчета.
• $S'$ – «подвижная» система отсчета, которая движется относительно $\text{S}$ с постоянной скоростью $\vec{V}$.

Пусть некоторое тело движется со скоростью $\vec{v}$ относительно системы $\text{S}$ и со скоростью $\vec{v'}$ относительно системы $S'$. Эти скорости связаны классическим законом сложения скоростей:

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

где:

• $\vec{v}$ – абсолютная скорость тела (относительно «неподвижной» СО $\text{S}$).
• $\vec{v'}$ – относительная скорость тела (относительно «подвижной» СО $S'$).
• $\vec{V}$ – переносная скорость (скорость подвижной СО $S'$ относительно неподвижной $\text{S}$).

Из этой формулы можно выразить скорость тела в новой, подвижной системе отсчета $S'$:

$\vec{v'} = \vec{v} - \vec{V}$

Эта формула показывает, что скорость тела при переходе в новую систему отсчета изменяется: она равна векторной разности первоначальной скорости тела и скорости новой системы отсчета относительно старой.

Пример: Человек идет по палубе корабля со скоростью $\vec{v'}$ = 1 м/с относительно палубы. Корабль плывет со скоростью $\vec{V}$ = 5 м/с относительно берега. Для наблюдателя на берегу (неподвижная СО) скорость человека будет:

• $v = v' + V = 1 + 5 = 6$ м/с, если человек идет в сторону носа корабля (по направлению движения).
• $v = V - v' = 5 - 1 = 4$ м/с, если человек идет в сторону кормы (против направления движения).

Таким образом, для разных наблюдателей (на корабле и на берегу) скорость одного и того же человека будет различной.

Ответ: При переходе из одной системы отсчета в другую (движущуюся относительно первой) скорость тела изменяется. В классической механике новая скорость тела находится как векторная разность его первоначальной скорости и скорости движения новой системы отсчета относительно старой ($\vec{v'} = \vec{v} - \vec{V}$).