Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RQnYKPLVHC3kU1

Ćwiczenie 1

Wyobraź sobie, że jesteś obserwatorem, poruszającym się rowerem po prostej drodze ze stałą prędkością. Po przeciwnym pasie zbliża się do Ciebie samochód. Uzupełnij odpowiednio zdania.

Z początku samochód poruszał się ze stałą prędkością, układ z nim związany był układem {#inercjalnym}/{nieinercjalnym}. Gdy kierowca samochodu zauważył nadjeżdżający rower, zaczął hamować. W swoim układzie odniesienia zaobserwujesz, że kierowca {#przemieścił się do przodu}/{przemieścił się do tyłu} względem samochodu, dzięki czemu jesteś w stanie stwierdzić, że samochód zaczął poruszać się {ze stałą prędkością}/{#z przyspieszeniem}. Wynika z tego, że układ odniesienia związany z kierowcą {pozostał inercjalny}/{#zmienił się na nieinercjalny}.

1‑2 - niekonsekwencja „do przodu” vs „do tyłu”.

RLRJibHxGfWZ61

Ćwiczenie 2

Wyobraź sobie, że jesteś obserwatorem, poruszającym się rowerem po prostej drodze ze stałą prędkością. Po przeciwnym pasie zbliża się do Ciebie samochód, który hamuje. Uzupełnij odpowiednio zdania.

Gdy hamujący kierowca jadący z naprzeciwka zorientował się, że może bezpiecznie Cię minąć, przestał hamować i dalej porusza się w Twoją stronę ze stałą, mniejszą prędkością. Układ odniesienia związany z kierowcą stał się w tym momencie {#inercjalny}/{nieinercjalny}, gdyż kierowca {#już nie przemieszcza się}/{nadal przemieszcza się} do przodu względem samochodu.

R1Nlp4Pzpe6FI1

Ćwiczenie 3

Wyobraź sobie, że jesteś obserwatorem, poruszającym się rowerem po prostej drodze ze stałą prędkością. Po przeciwnym pasie zbliża się do Ciebie samochód. Tuż przed momentem mijania się Twojego roweru i samochodu, jednocześnie wjeżdżacie w zakręt. W tej sytuacji, widzisz że:

Kierowca znajduje się w układzie nieinercjalnym i pod wpływem siły bezwładności zaczyna przemieszczać się (względem samochodu) do środka zakrętu.
Ty znajdujesz się w układzie inercjalnym, w związku z tym nie pojawia się żadna dodatkowa siła.
Obaj z kierowcą znajdujecie się w układach nieinercjalnych i pojawiające się siły wypychają Was na zewnątrz toru ruchu (względem Waszych pojazdów).
Ty znajdujesz się w układzie nieinercjalnym, a kierowca w inercjalnym, w związku z czym w Twoim układzie pojawia się siła spychająca Cię na zewnątrz zakrętu, a w układzie kierowcy nie dzieje się nic.

R1Ey7kVcDADtl1

Ćwiczenie 4

Na krzesełku kręcącej się karuzeli siedzi dziewczynka trzymająca w ręce przekąskę, którą próbuje złapać biegnący obok pies. Pies również porusza się po okręgu. Uzupełnij zdania.

Pies w swoim układzie odniesienia pozostaje {w ruchu}/{#w spoczynku}. Aby biec, musi odpychać się łapami od ziemi. Oprócz siły oddziaływania z nawierzchnią i siły grawitacji, na psa (w jego układzie odniesienia) {#działają}/{nie działają} siły bezwładności. Jest to spowodowane tym, że układ związany z psem jest układem {inercjalnym}/{#nieinercjalnym}. Wypadkowa siła działająca na psa, w jego układzie odniesienia, jest {#równa zero}/{różna od zera}.

R1N7PSiwTlkZ92

Ćwiczenie 5

Z dalekich części Układu Słonecznego w okolice Słońca przylatuje kometa. W pobliżu gwiazdy siła grawitacji jest bardzo duża, co powoduje, że tor ruchu komety zakrzywia się i zaczyna ona poruszać się po łuku wokół Słońca. Po przebyciu pewnego fragmentu łuku kometa zaczyna ponownie oddalać się od gwiazdy. W dużej odległości od Słońca siła grawitacji, będąca jedyną siłą działającą na kometę, staje się zaniedbywalna i ruch komety staje się w przybliżeniu jednostajny prostoliniowy. Uzupełnij odpowiednio zdania.

Z dala od Słońca układ związany z kometą jest {#inercjalny}/{nieinercjalny}. Gdy zbliża się ona do gwiazdy i zaczyna poruszać się po łuku, układ z nią związany staje się układem {inercjalnym}/{#nieinercjalnym}, w którym {#występują}/{nie występują} dodatkowe oddziaływania. Zewnętrzny obserwator (np. astronom, który obserwuje tę sytuację przez teleskop) {widzi efekty}/{#nie widzi efektów} działania sił bezwładności.

R1TmQFCflCDme2

Ćwiczenie 6

Wskaż prawidłowy ciąg przyczynowo-skutkowy.

układ inercjalny $\to$ brak dodatkowych sił
ruch ze stałą prędkością $\to$ obecność dodatkowych sił
ruch ze zmienną prędkością $\to$ brak dodatkowych sił
układ inercjalny $\to$ obecność dodatkowych sił

tu bywają równoważności.

R1CZLlTpr7rUr2

Ćwiczenie 7

Wskaż wszystkie prawidłowe ciągi przyczynowo-skutkowe.

układ inercjalny $\to$ ruch ze stałą prędkością $\to$ brak dodatkowych sił
ruch ze stałą prędkością $\to$ układ inercjalny $\to$ obecność dodatkowych sił
układ nieinercjalny $\to$ ruch ze zmienną prędkością $\to$ obecność dodatkowych sił
ruch ze zmienną prędkością $\to$ układ nieinercjalny $\to$ obecność dodatkowych sił

Ćwiczenie 8

Masz do dyspozycji długi sznurek oraz mały ciężarek o dużej masie, które możesz umieścić w samochodzie. Zaproponuj doświadczenie, w którym zbadasz, czy układ związany z samochodem jest układem inercjalnym czy nieinercjalnym, bez pomocy prędkościomierza samochodu.
Swoje propozycje, opisy i oczekiwania wpisz w przygotowane miejsce i następnie porównaj z przykładową odpowiedzią.

a) Zapisz/narysuj, w jaki sposób umieścisz przedmioty w samochodzie i jak połączysz je ze sobą (jeśli zamierzasz to robić).

b) Opisz, jak wyznaczyć kierunek przyspieszenia (w układzie nieinercjalnym). Opisz spodziewany wynik doświadczenia dla danego kierunku przyspieszenia.

c) Wykonaj doświadczenie i porównaj swoje przypuszczenia z rzeczywistym wynikiem eksperymentalnym.

d) Podaj dodatkowo, czy istnieje sposób porównania różnych przyspieszeń samochodu (w przypadku układu nieinercjalnego).

Film samouczek

Dla nauczyciela