Что такое система отсчета в физике определение?

11 ответов на вопрос “Что такое система отсчета в физике определение?”

Mnegda 11-04-2019 Ответить

Система отсчета в физике включает в себя тело отсчета, связанные с ним оси координат и прибор для измерения времени. Тело отсчета — это точка, от которой отсчитывают положение всех остальных точек. Она может быть выбрана в любом месте пространства. Иногда в качестве начальной точки выбирают несколько тел.
Что такое система координат? Она дает возможность однозначно определить положение точки относительно начальной точки. Каждой точке пространства сопоставляются числа (одно или несколько), которые откладываются на координатных осях.
Пример — шахматная доска. Каждая клетка обозначается буквой и цифрой, по одной оси идут буквы, по другой цифры. Благодаря им мы можем однозначно описать положение фигуры.
Важно! Оси обозначаются латинскими или греческими буквами. Они имеют положительное и отрицательное направление.
Наиболее распространенные в физике виды координат — это:
прямоугольные, или декартовы — угол между осями прямой, используются две (на плоскости) или три (в трехмерном пространстве) оси;
полярные — на плоскости, где в качестве координат используется расстояние от центра r и угол относительно полярной оси (полярный угол);
цилиндрические — расширение полярных на трехмерное пространство, добавляется ось z, перпендикулярная r и плоскости, в которой лежит полярный угол;
сферические — трехмерные, используются два угла и расстояние от центра, так построены географические и астрономические координаты.
Это интересно! Как правильно перевести МПА атмосферы
Существует множество других вариантов координат. Можно переходить из одних в другие, преобразуя координаты с помощью уравнений.
Понятие системы отсчета (СО) включает прибор для измерения времени, другими словами, часы. Он необходим, чтобы рассматривать движение точки — изменение ее положения со временем.
Изменения положения точки относительно выбранной СО описываются уравнениями движения. Они показывают, как изменяется положение точки с течением времени.

Виды систем отсчета

В зависимости от того, какие задачи надо решить, можно выбрать те или иные системы отсчета.
Это интересно! Квантовые постулаты Нильса Бора: кратко об основных положениях

Инерциальная и неинерциальная

СО бывают инерциальные и неинерциальные. Понятие инерциальной СО важно для кинематики — раздела физики, изучающего движение тел.
Инерциальная СО движется прямолинейно с неизменной скоростью относительно окружающих тел. Окружающие предметы на нее не воздействуют. Если она стоит на месте — это тоже частный случай равномерного прямолинейного движения. Такие СО имеют следующие свойства:
инерциальная СО, которая движется относительно другой инерциальной СО, также будет инерциальной;
все законы физики выполняются в разных ИСО одинаково и имеют одинаковую форму записи;
координаты и время в разных ИСО в классической механике связаны преобразованиями Галилея;
в специальной теории относительности вместо них пользуются преобразованиями Лоренца, а скорость не может превышать некоторую постоянную (скорость света с).
Пример инерциальной СО — гелиоцентрическая, с центром в Солнце. СО, связанная с землей, инерциальной не будет. Наша планета движется вокруг солнца криволинейно, кроме того, на нее действует гравитация Солнца. Однако для многих задач этим ускорением и воздействием Солнца можно пренебречь. Это задачи, где «место действия» — поверхность Земли. Например, если нам нужно найти скорость снаряда, выпущенного из пушки, влияние Солнца и вращение Земли нас не интересует.
Неинерциальная СО подвергается воздействию других предметов, поэтому движется с ускорением. К неинерциальным относятся и вращающиеся СО. В неинерциальных СО законы Ньютона не выполняются, но можно описывать перемещение теми же уравнениями, что и в ИСО, если ввести дополнительные силы.

Система центра масс и лабораторная

В механике также используется система центра масс (центра инерции), сокращенно с.ц.м. или с.ц.и. В качестве начала координат в такой СО выбирают центр масс нескольких объектов. Сумма их импульсов в такой СО равна нулю.
Применяют с.ц.и. чаще всего в задачах рассеяния. Задачи такого типа решают в механике и ядерной физике, например, это задачи о столкновении частиц в ускорителях.
В таких задачах также используют лабораторную СО. Она противоположна с.ц.и. В ЛСО положение частиц определяют относительно покоящейся мишени, на которой рассеиваются другие частицы.
Это интересно! Формула закона полного отражения и преломления света

Полезное видео: инерциальные и неинерциальные системы отсчёта
Sotran 11-04-2019 Ответить

Главная
Наука
Астрономия
Загадки Вселенной: планеты Cолнечной системы и их расположение
Какие процессы являются следствием осевого вращения Земли
Как в древние времена люди представляли себе Землю
Как в астрономии появились красивые названия звезд и созвездий
Расстояние между Землей и Луной
Юпитер – самая большая планета Солнечной системы
Скорость вращения Земли вокруг Солнца
Самые далекие планеты от Солнца и Земли
Планеты солнечной системы: их порядок и история названий
Биология
Строение пищеварительной системы человека и ее анатомические особенности
Строение и жизненный цикл особей класса Кишечнополостные
Строение семени растений: особенности и химический состав
Оплодотворение растений: виды, особенности, процесс и биологическое значение
Класс млекопитающие: отряды, главные признаки зверей, образ жизни и примеры
Общая характеристика, признаки и влияние на экологию человека типа Хордовые
Значение растений в жизни всех существ: что было бы на Земле без них
Оплодотворение матки и развитие беременности по триместрам
Типы и уровни пищевых цепей, примеры и биологическое значение трофических связей
Минеральное питание растений – это залог высоких стабильных урожаев
Основные признаки класса млекопитающих, роль в природе
Круглые и кольчатые черви: характеристика, виды и особенности строения
Ноги пауков – особенности и назначение конечностей членистоногих
Что такое генетика: определение, задачи и методы исследования, типы наследования признаков
Метаболизм веществ: как он происходит, способы нормализации
Мир цветов: растения семейства лилейных
К какому классу относятся рыбы: особенности строения и жизненного цикла
Редкие растения из Красной книги: исчезнувшие и охраняемые виды
Во сколько лет ломается голос у мальчиков: признаки пубертатного периода
Во сколько лет ломается голос у мальчиков: признаки пубертатного периода
Что такое неживая природа: ее признаки и примеры, взаимосвязь с живой природой
Стадии и биологическое значение митоза
Что такое антропогенные факторы, и как они воздействуют на природу
Анатомические особенности и значение пауков в природе
Все о растениях Северной Америки: интересные факты и исчезающие виды
Что относится к живой природе: признаки живых организмов и их классификация
Самые великие биологи мира
Фотосинтез и его значение в природе: что будет без растений
Экологическая пирамида: правило построения, примеры и значение
Состав, строение и функции белка в клетке, биологическое значение
Природные явления: виды, распространение, методы прогнозирования и способы защиты
Пищеварительная система человека: строение и функции органов ЖКТ
Экологические знаки в картинках: их назначение и области применения
Как беречь природу: общемировая экологическая проблема
Растения семейства злаков: описание представителей, значение
Что такое рудименты и примеры атавизмов как доказательств эволюции
Сколько калорий в килограмме: как грамотно снизить вес
Нелюбимые соседи: какие насекомые-вредители отравляют жизнь человека
Общая характеристика пауков и представители ядовитых арахнидов
Природные зоны лесов мира: характеристика, особенности, растительный и животный мир
Интересные факты об амурском тигре и краткое описание животного: сообщение для школьников
Зимующие птицы: группы и виды, особенности строения и значение для человека
Растения семейства розоцветных: морфологическое описание видов и формула цветка
Папоротникообразные растения: описание жизненного цикла разных видов, их роль в хозяйстве
Из чего состоит опорно-двигательная система человека и каким заболеваниям она подвержена
Кто живет в пустыне: животные и растительность
Виды бесполого размножения у растений и животных
Характеристика класса паукообразных: членистоногие пауки
Популярные породы собак: их происхождение, внешний вид, строение и интересные факты
Удивительные гиганты: все про слонов
Все о лебедях: описание различных видов, их особенностей, интересные факты
Растения степной зоны: описание видов и особенности флоры
Как похудеть, зная о свойствах углеводов
Дикая природа Африки: хищники и охота на них, мир дикой природы и редкие виды животных
Дикие животные Африки: почему лев – царь зверей
достояние республики: животные красной книги россии
Описание зайца: виды с фото, внешний вид, строение, образ жизни и интересные факты
Биологические функции липидов в клетках живых существ: как происходит процесс обмена
Чем отличаются различные виды соцветий покрытосеменных растений
Голосеменные растения: примеры различных видов, строение, отличие от покрытосеменных
Вкусный и полезный опенок летний и его опасные двойники
Растения Евразии: видовое многообразие природных зон
Функции и строение клеточной мембраны
Состав, структура, виды и биологические функции белков
Редкие животные из Красной книги России: список видов, их описание и классификация
Охрана природы и окружающей среды: источники загрязнения природных ресурсов и охраняемые объекты и территории
Атмосферный фронт: что это такое, основные признаки и разновидности, особенности в центральной России
Животные Урала: разнообразие природы, фото и интересные факты
Сообщение о белом медведе: интересные факты
Плодородные равнины степей и лесостепей: географическое положение, фауна и флора
Сколько органов чувств у человека: функции и способности систем организма
Растения и животные смешанных лесов: типичные представители флоры и фауны
Сообщение интересных фактов о медведе
Клешни представителей раков: удивительный животный мир
Удивительный и жуткий мир: обитатели болота
Какие растения называют споровыми: их характерные признаки
Сколько ног у осьминога и как он передвигается
Какая часть клетки является самой главной
Борьба за существование в биологии: ее формы и причины
Дикорастущие растения примеры
Рациональное природопользование: принципы и примеры
Лишайники как индикаторы загрязнения окружающей среды
Какова биологическая роль воды в клетке
Основное свойство плазматической мембраны
Какие факторы свидетельствуют о единстве органического мира
Какие организмы относятся к прокариотам
Значение бактерий в природе и жизни человека
Процессы пластического и энергетического обмена в клетке
Сколько на самом деле пар ног у насекомых
Продолговатый мозг: анатомия, строение ядер и функции
Строение и функции головного мозга
Строение органов зрения медоносной пчелы
Сколько пар рёбер у мужчин и женщин: строение грудной клетки человека
Движущая сила эволюции: какие формы естественного отбора существуют
Понятие фототрофа в биологии, примеры, тип питания
Строение животной (человека) и растительной клетки в биологии
Влияние человека на природу, негативное воздействие
Функции и строение органоидов клетки
Цитоплазма: химический состав, строение и основные функции
Сколько хромосом у нормального здорового человека
Что такое клеточный центр и его значение для деления клеток
Определение процесса фотосинтеза: какая наука его изучает
Какие животные живут в пустыне на территории России
Карл Линней: краткая биография и вклад в биологию
Сколько мышц насчитывает организм взрослого человека
Основные органы чувств у человека
Чем отличаются живые виды природы от неживых
Особенности немембранных органоидов клетки
Сколько костей в теле взрослого человека
Биогеохимический круговорот углерода в природе
Сколько хромосом имеет кариотип картошки
Вакуоль, её особенности: строение, состав, функции
Какие органические вещества входят в состав живой клетки
Процесс распада органических соединений: диссимиляция
Сравнение особенностей растительной и животной клетки
Гумус: определение состава, содержание и типа почвы
Молекула АТФ в биологии: состав, функции и роль в организме
Понятие гомеостаза организма человека в медицине и биологии
Неживая природа: определение, признаки и классификация
География
Материки и океаны
Математика
Сформулируйте и докажите утверждения о признаках параллелограмма
Какой вектор называется суммой двух векторов
Определение разности двух векторов
Как объяснить, что такое луч в геометрии
Какой четырёхугольник называется прямоугольником
Умножение простых и смешанных дробей с разными знаменателями
Как установить и доказать, что треугольники равны
Как сравнить два отрезка: способы и примеры
Особенности и правила умножения вектора на число
Определение и характеристики ломаной геометрической фигуры
Как найти разность чисел в математике
Признак перпендикулярности прямой и плоскости: теория и практика
Как вычислить и обозначить площадь
Функция в алгебре: её свойства, определение и понятие
Что такое хорда окружности в геометрии, её определение и свойства
Что такое горизонталь и горизонтальная поверхность
Разрядные слагаемые в математике
Как перевести градусы в радианы: формулы перевода
Что такое модуль числа в математике
Как разложить квадратный трёхчлен на множители?
Длина окружности: формулы поиска по радиусу, равному половине диаметра
Определение понятия вертикальность
Правило умножения любого числа на ноль
Поиск вычитаемого, уменьшаемого и разности для первоклассников
Как находить проценты от числа?
Физика
Диффузия: определение и примеры в окружающем мире
Краткая биография ученого Исаака Ньютона
Атмосферное давление: перевод мегапаскалей (МПа) в атмосферы
Определение и формула закона всемирного тяготения
Законы Ньютона кратко и понятно: формулировки и примеры
Система отсчёта в физике — что это, определение и виды
Диффузия: определение и примеры в окружающем мире
Краткая биография ученого Исаака Ньютона
Атмосферное давление: перевод мегапаскалей (МПа) в атмосферы
Определение и формула закона всемирного тяготения
Законы Ньютона кратко и понятно: формулировки и примеры
Система отсчёта в физике — что это, определение и виды
Ygg 11-04-2019 Ответить

Лекция
1. Элементы кинематики.
Материальная
точка
Материальная
точка
— объект пренебрежимо малых размеров,
имеющий массу.
Понятие
«материальная точка» вводится для
описания (с помощью математических
формул) механического движения тел.
Делается это потому, что описывать
движение точки проще, чем реального
тела, частицы которого к тому же могут
двигаться с разными скоростями (например,
при вращении тела или деформациях).
Если
реальное тело заменяют материальной
точкой, то этой точке приписывают массу
этого тела, но пренебрегают его размерами,
а заодно пренебрегают различием
характеристик движения его точек
(скоростей, ускорений и т. д.), если таковое
имеется. В каких случаях это можно
делать?
Практически
любое тело можно рассматривать как
материальную точку, если расстояния,
проходимые точками тела, очень велики
по сравнению с его размерами.
Например,
материальными точками считают Землю и
другие планеты при изучении их движения
вокруг Солнца. В данном случае различия
в движении различных точек любой планеты,
вызванные ее суточным вращением, не
влияют на величины, описывающие годовое
движение.
Следовательно,
если в изучаемом движении тела можно
пренебречь его вращением вокруг оси,
такое тело можно представить как
материальную точку.
Однако
при решении задач, связанных с суточным
вращением планет (например, при
определении восхода Солнца в разных
местах поверхности земного шара), считать
планету материальной точкой бессмысленно,
так как результат задачи зависит от
размеров этой планеты и скорости движения
точек ее поверхности.
^
Материальной точкой правомерно считать
самолет, если требуется, например,
определить среднюю скорость его движения
на пути из Москвы в Новосибирск. Но при
вычислении силы сопротивления воздуха,
действующей на летящий самолет, считать
его материальной точкой нельзя,
поскольку сила сопротивления зависит
от размеров и формы самолета.
Если
тело движется поступательно, даже если
его размеры сопоставимы с расстояниями,
которые оно проходит, это тело можно
рассматривать как материальную точку
(поскольку все точки тела движутся
одинаково).
В
заключение можно сказать: тело, размерами
которого в условиях рассматриваемой
задачи можно пренебречь, можно считать
материальной точкой.
Абсолютно
твердое тело
— физическая модель (типа как материальная
точка).
Абсолютно
твердое тело —
механическая система, обладающая только
поступательными и вращательными
степенями свободы. «Твёрдость» означает,
что тело не может быть деформировано,
то есть телу нельзя передать никакой
другой энергии, кроме кинетической
энергии поступательного
или вращательного движения.
В
3D абсолютно твердое тело имеет 6 степеней
свободы.
Для
абсолютно твёрдого тела полную кинетическую
энергию можно
записать в виде суммы кинетической
энергии поступательного и вращательного
движения:

где:
—масса
тела
—скорость
центра масс тела
—момент
инерции тела
—угловая
скорость тела.
Система
отсчета в физике
Системой
отсчета в физике называют совокупность
тела отсчета, системы координат, связанной
с телом отсчета, и часы или иной прибор
для отсчета времени. При этом всегда
следует помнить, что всякая система
отсчета условна и относительна. Всегда
можно принять другую систему отсчета,
относительно которой любое движение
будет иметь совершенно другие
характеристики.
Относительность
– это вообще немаловажный аспект,
который следует учитывать практически
при любых расчетах в физике. Например,
во многих случаях мы далеко не в любой
момент времени можем определить точные
координаты движущегося тела.
В
частности, мы не можем расставить
наблюдателей с часами на каждых ста
метрах вдоль железнодорожного пути от
Москвы до Владивостока. В таком случае
мы рассчитываем скорость и местоположение
тела приближенно в течение какого-то
отрезка времени.
Нам
не важна точность до одного метра при
определении местоположения поезда на
пути в несколько сотен или тысяч
километров. Для этого в физике существуют
приближения. Одним из таких приближений
является понятие «материальная точка».
Траектория,
путь, перемещение
ломаная
кривая – эта линия
называется траекторией. Так
как траектория является линией, то
она не
имеет направления, не имеет числового
значения – это только линия.
Траектория
может быть известна ещё до начала
движения. Заранее рассчитывается
траектория движения экспедиции,
искусственных спутников Земли, ваш
безопасный маршрут и т.д.
В
зависимости от траектории движения
могут быть прямолинейными (ракета при
взлёте, сосулька с крыши) и криволинейном
(теннисный, футбольный мяч, при ударе).
Траектория
одного и того же движения различна в
различных системах отсчёта. Например,
для пассажира равномерно двигающегося
поезда падающий в вагоне мяч двигается
вертикально вверх, а для человека
стоящего на перроне, тот же мяч двигается
по параболической траектории.
Тогда
можно задать вопрос: А чему же равна
длина траектории и как её измерить?
Обучающиеся
предлагают свои версии.
Вообще
длина траектории – это путь.
Путь
– не имеет направление, т.е. скалярная
величина.
Если
участки траектории прямолинейные, то
путь равен сумме длин участков.
Если
участки криволинейные, то изменение
координат тела описывают с помощью
такого понятия как перемещение.
Перемещение –
векторная величина, т.е. кроме числового
значения имеет ещё направление.
Обозначается
на чертежах как направленный отрезок
соединяющий начальное и конечное
положение тела в пространстве.
Модуль
перемещения и путь могут совпадать по
значению, только в том случае, если тело
движется вдоль одной прямой в одном
направлении.
Зная
начальное положение вектора перемещения
тела, можно определить, где находится
тело в любой момент времени и в каком
направлении оно движется.
Поступательное
и вращательное движения
Поступательным называется
такое движение твердого тела, при котором
любая прямая, проведенная в этом теле,
перемещается, оставаясь параллельной
своему начальному направлению.
Поступательное
движение не следует смешивать с
прямолинейным. При поступательном
движении тела траектории его точек
могут быть любыми кривыми линиями.
Вращательным
движением твердого тела вокруг неподвижной
оси называется такое его движение, при
котором какие-нибудь две точки,
принадлежащие телу (или неизменно с ним
связанные), остаются во все время движения
неподвижными
Скорость
и ускорение
Скорость
– это отношение пройденного пути ко
времени, за которое этот путь
пройден.
Скорость
так же
– это сумма начальной скорости и ускорения
умноженного на время.
Скорость
– произведение угловой скорости на
радиус окружности.
v=S/t
v=v0+a*t
v=?R
Ускорение
тела, при равноускоренном движении
– величина, равная отношению изменения
скорости к промежутку времени, за которое
это изменение произошло.
a=(v-v0)/t
Тангенциальное
(касательное) ускорение –
это составляющая вектора ускорения,
направленная вдоль касательной к
траектории в данной точке траектории
движения. Тангенциальное ускорение
характеризует изменение скорости по
модулю при криволинейном движении.

Рис.
1.10. Тангенциальное ускорение.
Направление
вектора тангенциального ускорения ? (см.
рис. 1.10) совпадает с направлением линейной
скорости или противоположно ему. То
есть вектор тангенциального ускорения
лежит на одной оси с касательной
окружности, которая является траекторией
движения тела.
Нормальное
ускорение –
это составляющая вектора ускорения,
направленная вдоль нормали к траектории
движения в данной точке на траектории
движения тела. То есть вектор нормального
ускорения перпендикулярен линейной
скорости движения (см. рис. 1.10). Нормальное
ускорение характеризует изменение
скорости по направлению и обозначается
буквой n.
Вектор нормального ускорения направлен
по радиусу кривизны траектории.
Полное
ускорение при
криволинейном движении складывается
из тангенциального и нормального
ускорений по правилу
сложения векторов и
определяется формулой:

(согласно
теореме Пифагора для прямоугольно
прямоугольника).
Направление
полного ускорения также определяется правилом
сложения векторов:
=
?
+
n
Угловой
скоростью называется
векторная величина, равная первой
производной угла поворота тела по
времени:

v=?R
Угловым
ускорением называется
векторная величина, равная первой
производной угловой скорости по
времени:

Рис.3
При
вращении тела вокруг неподвижной оси
вектор углового ускорения ? направлен
вдоль оси вращения в сторону вектора
элементарного приращения угловой
скорости. При ускоренном движении
вектор ? сонаправлен
вектору ? (рис.
3), при замедленном – противонаправлен
ему (рис. 4).

Рис.4
Тангенциальная
составляющая ускорения a?=dv/dt
, v = ?R и

Нормальная
составляющая ускорения

Значит,
связь между линейными (длина пути s,
пройденного точкой по дуге окружности
радиуса R, линейная скорость v, тангенциальное
ускорение а?,
нормальное ускорение аn)
и угловыми величинами (угол поворота
?, угловая скорость ?, угловое ускорение
?) выражается следующими формулами:
s
= R?,
v = R?,
а? =
R?, an =
?2R.
В
случае равнопеременного движения точки
по окружности (?=const)
?
= ?0 ±
?t, ? = ?0t
± ?t2/2,
где
?0 —
начальная угловая скорость.
Типы
движений
Равномерное
движение –
это движение с постоянной скоростью,
то есть когда скорость не изменяется
(v = const) и ускорения или замедления не
происходит (а = 0).
Равномерное
прямолинейное движение –
это движение, при котором тело за любые
равные промежутки времени совершает
одинаковые перемещения. Например, если
мы разобьём какой-то временной интервал
на отрезки по одной секунде, то при
равномерном движении тело будет
перемещаться на одинаковое расстояние
за каждый из этих отрезков времени.
Скорость
равномерного прямолинейного движения
не зависит от времени и в каждой точке
траектории направлена также, как и
перемещение тела. То есть вектор
перемещения совпадает по направлению
с вектором скорости. При этом средняя
скорость за любой промежуток времени
равна мгновенной скорости:
vcp
= v
Скорость
равномерного прямолинейного движения –
это физическая векторная величина,
равная отношению перемещения тела за
любой промежуток времени к значению
этого промежутка t:
= /
t
Таким
образом, скорость равномерного
прямолинейного движения показывает,
какое перемещение совершает материальная
точка за единицу времени.
Лекция
2. Динамика материальной точки.
Nekinos 11-04-2019 Ответить

Механическое
движение –
это изменение положения тела в пространстве
относительно других тел.
Например,
автомобиль движется по дороге. В
автомобиле находятся люди. Люди движутся
вместе с автомобилем по дороге. То есть
люди перемещаются в пространстве
относительно дороги. Но относительно
самого автомобиля люди не движутся. В
этом проявляется относительность
механического движения.
Основные
виды механического движения:
Поступательное
движение –
это движение тела, при котором все его
точки движутся одинаково.
Например,
всё тот же автомобиль совершает по
дороге поступательное движение. Точнее,
поступательное движение совершает
только кузов автомобиля, в то время как
его колёса совершают вращательное
движение.
Вращательное
движение –
это движение тела вокруг некоторой оси.
При таком движении все точки тела
совершают движение по окружностям,
центром которых является эта ось.
Упоминавшиеся
нами колёса совершают вращательное
движение вокруг своих осей, и в то же
время колёса совершают поступательное
движение вместе с кузовом автомобиля.
То есть относительно оси колесо совершает
вращательное движение, а относительно
дороги – поступательное.
Колебательное
движение –
это периодическое движение, которое
совершается поочерёдно в двух
противоположных направлениях.
Например,
колебательное движение совершает
маятник в часах.
Поступательное
и вращательное движения – самые простые
виды механического движения.
Относительность
механического движения
Все
тела во Вселенной движутся, поэтому не
существует тел, которые находятся в
абсолютном покое. По той же причине
определить движется тело или нет, можно
только относительно какого-либо другого
тела.
Например,
автомобиль движется по дороге. Дорога
находится на планете Земля. Дорога
неподвижна. Поэтому можно измерить
скорость автомобиля относительно
неподвижной дороги. Но дорога неподвижна
относительно Земли. Однако сама Земля
вращается вокруг Солнца. Следовательно,
дорога вместе с автомобилем также
вращается вокруг Солнца. Следовательно,
автомобиль совершает не только
поступательное движение, но и вращательное
(относительно Солнца). А вот относительно
Земли автомобиль совершает только
поступательное движение. В этом
проявляется относительность
механического движения.
Относительность
механического движения –
это зависимость траектории движения
тела, пройденного пути, перемещения и
скорости от выбора системы
отсчёта.
Материальная
точка
Во
многих случаях размером тела можно
пренебречь, так как размеры этого тела
малы по сравнению с расстоянием, которое
походит это тело, или по сравнению с
расстоянием между этим телом и другими
телами. Такое тело для упрощения расчетов
условно можно считать материальной
точкой, имеющей массу этого тела.
Материальная
точка –
это тело, размерами которого в данных
условиях можно пренебречь.
Многократно
упоминавшийся нами автомобиль можно
принять за материальную точку относительно
Земли. Но если человек перемещается
внутри этого автомобиля, то пренебрегать
размерами автомобиля уже нельзя.
Как
правило, решая задачи по физике,
рассматривают движение тела как движение
материальной точки,
и оперируют такими понятиями, как
скорость материальной точки, ускорение
материальной точки, импульс материальной
точки, инерция материальной точки и
т.п.
Система
отсчёта
Материальная
точка движется относительно других
тел. Тело, по отношению к которому
рассматривается данное механическое
движение, называется телом отсчёта. Тело
отсчёта выбирают
произвольно в зависимости от решаемых
задач.
С телом
отсчёта связывается система
координат,
которая представляет из себя точку
отсчёта (начало координат). Система
координат имеет 1, 2 или 3 оси в зависимости
от условий движения. Положение точки
на линии (1 ось), плоскости (2 оси) или в
пространстве (3 оси) определяют
соответственно одной, двумя или тремя
координатами. Для определения положения
тела в пространстве в любой момент
времени также необходимо задать начало
отсчёта времени.
Система
отсчёта –
это система координат, тело отсчета, с
которым связана система координат, и
прибор для измерения времени. Относительно
системы отсчёта и рассматривается
движение тела. У одного и того же тела
относительно разных тел отсчёта в разных
системах координат могут быть совершенно
различные координаты.
Траектория
движения также
зависит от выбора системы отсчёта.
Виды
систем отсчёта могут
быть различными, например, неподвижная
система отсчёта, подвижная система
отсчёта, инерциальная система отсчёта,
неинерциальная система отсчёта.
OZATIDYSO 11-04-2019 Ответить

Исчерпывающих сведений о пространстве и времени мы не имеем. Но и те результаты, которые получены сегодня, изложить в самом начале изучения физики невозможно.
Обычно нам вполне достаточно уметь измерять расстояние между двумя точками пространства с помощью линейки и интервалы времени с помощью часов. Линейка и часы — важнейшие приспособления для измерений в механике, да и в быту. С расстояниями и интервалами времени приходится иметь дело при изучении многих явлений во всех областях науки.
«…Относительно других тел».
Если эта часть определения механического движения ускользнула от вашего внимания, то вы рискуете не понять самого главного. Например, в купе вагона на столике лежит яблоко. Во время отправления поезда двух наблюдателей (пассажира и провожающего) просят ответить на вопрос: яблоко движется или нет?
Каждый наблюдатель оценивает положение яблока по отношению к себе. Пассажир видит, что яблоко находится на расстоянии 1 м от него и это расстояние сохраняется с течением времени. Провожающий на перроне видит, как с течением времени расстояние от него до яблока увеличивается.
Пассажир отвечает, что яблоко не совершает механического движения — оно неподвижно; провожающий говорит, что яблоко движется.
Закон относительности движения:
Характер движения тела зависит от того, относительно каких тел мы рассматриваем данное движение.
Приступим к изучению механического движения. Человечеству понадобилось около двух тысяч лет, чтобы встать на верный путь, который завершился открытием законов механического движения.
Попытки древних философов объяснить причины движения, в том числе и механического, были плодом чистой фантазии. Подобно тому, рассуждали они, как утомлённый путник ускоряет шаги по мере приближения к дому, падающий камень начинает двигаться всё быстрее и быстрее, приближаясь к матери-земле. Движения живых организмов, например кошки, казались в те времена гораздо более простыми и понятными, чем падение камня. Были, правда, и гениальные озарения. Так, греческий философ Анаксагор говорил, что Луна, если бы не двигалась, упала бы на Землю, как падает камень из пращи.
Однако подлинное развитие науки о механическом движении началось с трудов великого итальянского физика Г. Галилея.
Кинематика — это раздел механики, изучающий способы описания движений и связь между величинами, характеризующими эти движения.
Описать движение тела — это значит указать способ определения его положения в пространстве в любой момент времени.
Уже на первый взгляд задача описания кажется очень сложной. В самом деле, взгляните на клубящиеся облака, колышущиеся листья на ветке дерева. Представьте себе, какое сложное движение совершают поршни автомобиля, мчащегося по шоссе. Как же приступить к описанию движения?

Самое простое (а в физике всегда идут от простого к сложному) — это научиться описывать движение точки. Под точкой можно понимать, например, маленькую отметку, нанесённую на движущийся предмет — футбольный мяч, колесо трактора и т. д. Если мы будем знать, как происходит движение каждой такой точки (каждого очень маленького участка) тела, то мы будем знать, как движется всё тело.
Однако когда вы говорите, что пробежали на лыжах 10 км, то никто не станет уточнять, какая именно часть вашего тела преодолела расстояние в 10 км, хотя вы отнюдь не точка. В данном случае это не имеет сколько- нибудь существенного значения.
Введём понятие материальной точки — первой физической модели реальных тел.
Материальная точка — тело, размерами и формой которого можно пренебречь в условиях рассматриваемой задачи.
Система отсчёта.
Движение любого тела, как мы уже знаем, есть движение относительное. Это значит, что движение данного тела может быть различным по отношению к другим телам. Изучая движение интересующего нас тела, мы обязательно должны указать, относительно какого тела это движение рассматривается.
Тело, относительно которого рассматривается движение, называется телом отсчёта.
Чтобы рассчитать положение точки (тела) относительно выбранного тела отсчёта в зависимости от времени, надо не только связать с ним систему координат, но и суметь измерить время. Время измеряют с помощью часов. Современные часы — это сложные устройства. Они позволяют измерять время в секундах с точностью до тринадцатого знака после запятой. Естественно, ни одни механические часы такой точности обеспечить не могут. Так, одни из самых точных в стране механических часов на Спасской башне Кремля в десять тысяч раз менее точны, чем Государственный эталон времени. Если эталонные часы не корректировать, то на одну секунду они убегут или отстанут за триста тысяч лет. Понятно, что в быту нет необходимости измерять время с очень большой точностью. Но для физических исследований, космонавтики, геодезии, радиоастрономии, управления воздушным транспортом высокая точность в измерении времени просто необходима. От точности измерения времени зависит точность, с которой мы сумеем рассчитать положение тела в какой-либо момент времени.
Совокупность тела отсчёта, связанной с ним системы координат и часов называют системой отсчёта.

На рисунке показана система отсчёта, выбранная для рассмотрения полёта брошенного мяча. В данном случае телом отсчёта является дом, оси координат выбраны так, что мяч летит в плоскости XOY, для определения времени берётся секундомер.
Источник: «Физика – 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский
Archail 11-04-2019 Ответить

Смотреть что такое “СИСТЕМА ОТСЧЁТА” в других словарях:

Система отсчёта — Система отсчёта это совокупность тела отсчета, связанной с ним системы координат и системы отсчёта времени, по отношению к которым рассматривается движение (или равновесие) каких либо материальных точек или тел[1][2]. Математически движение … Википедия
СИСТЕМА ОТСЧЁТА — совокупность условно неизменяющейся системы реальных или абстрактных тел, с которой связана (см.), и часов, покоящихся в данной системе координат. Такая система позволяет определить относительно неё положение или движение исследуемого тела (млн.… … Большая политехническая энциклопедия
система отсчёта — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN reference system … Справочник технического переводчика
Система отсчёта — в механике, совокупность системы координат и часов, связанных с телом, по отношению к которому изучается движение (или равновесие) каких нибудь других материальных точек или тел. Любое движение является относительным, и движение тела… … Большая советская энциклопедия
система отсчёта — atskaitos sistema statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. frame of reference; reference system vok. Bezugssystem, n rus. система отсчёта, f pranc. systeme de reference, m … Fizikos terminu zodynas
система отсчёта — Система координат, связанная с твердым телом (телами), по отношению к которому определяется положение других тел (или механических систем) в разные моменты времени … Политехнический терминологический толковый словарь
система отсчёта — в механике, совокупность системы координат и синхронизированных часов, связанных с телом, по отношению к которому изучается движение (или равновесие) каких нибудь других материальных точек или тел. В задачах динамики преимущественную роль играют… … Энциклопедический словарь
СИСТЕМА ОТСЧЁТА — в механике, совокупность системы координат и синхронизир. часов, связанных с телом, по отношению к к рому изучается движение (или равновесие) к. н. др. материальных точек или тел. В задачах динамики преимущественную роль играют инерциалъные… … Естествознание. Энциклопедический словарь
Система отсчёта — – внешний контекст, в котором происходит определённое событие и, следовательно, относительно которого оно интерпретируется или оценивается. Например, таким контекстом может быть социальная ситуация, в которой индивид действует: В одной ситуации… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике
Система отсчёта инерциальная — система отсчёта, в которой справедлив закон инерции: материальная точка, когда на неё не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Всякая система… … Концепции современного естествознания. Словарь основных терминов
Gurisar 11-04-2019 Ответить

Тело отсчета выбирают произвольно. Следует отметить, что движущееся тело и тело отсчета равноправны. Каждое из них при расчете движения в случае необходимости можно рассматривать или как тело отсчета, или как тело движущееся. Например, человек стоит на Земле и наблюдает, как по дороге едет автомобиль. Человек неподвижен относительно Земли и считает Землю телом отсчета, самолет и автомобиль в этом случае тела движущиеся. Однако, пассажир автомобиля, который говорит, что дорога убегает из-под колес, тоже прав. Он считает телом отсчета автомобиль (он неподвижен относительно автомобиля), Земля при этом – тело движущееся.
Чтобы фиксировать изменение положение тела в пространстве, с телом отсчета нужно связать систему координат. Система координат – это способ задания положения объекта в пространстве.
При решении физических задач наиболее распространенной является декартова прямоугольная система координат с тремя взаимно перпендикулярными прямолинейными осями – абсциссой (), ординатой () и аппликатой (). Масштабной единицей измерения длины в СИ является метр.
При ориентировании на местности пользуются полярной системой координат. По карте определяют расстояние до нужного населенного пункта. Направление движения определяют по азимуту, т.е. углу, который составляет нулевое направление с линией, соединяющей человека с нужным пунктом. Таким образом, в полярной системе координат координатами являются расстояние и угол .
В географии, астрономии и при расчетах движений спутников и космических кораблей положение всех тел определяется относительно центра Земли в сферической системе координат. Для определения положения точки в пространстве в сферической системе координат задают расстояние до начала отсчета и углы и — углы, которые составляет радиус-вектор с плоскостью нулевого гринвичского меридиана (долгота) и плоскостью экватора (широта).

Система отсчета

Система координат, тело отсчета, с которым она связана, и прибор для измерения времени образуют систему отсчета, относительно которой рассматривается движение тела.
При решении любой задачи о движении прежде всего должна быть указана та система отсчета, в которой будет рассматриваться движение.
При рассмотрении движения относительно подвижной системы отсчета справедлив классический закон сложения скоростей: скорость тела относительно неподвижной системы отсчета равна векторной сумме скорости тела относительно подвижной системы отсчета и скорости подвижной системы отсчета относительно неподвижной:

Примеры решения задач по теме «Относительность движения»
VideoAnswer 11-04-2019 Ответить
VideoAnswer 11-04-2019 Ответить
VideoAnswer 11-04-2019 Ответить
VideoAnswer 11-04-2019 Ответить

Что такое система отсчета в физике определение?

11 ответов на вопрос “Что такое система отсчета в физике определение?”

Добавить ответ Отменить ответ