Înapoi în secțiunea 1.2, când ne-am familiarizat cu mișcarea mecanică, am subliniat necesitatea de a alege un cadru de referință. Este timpul să analizăm concluziile privind mișcarea obținută de observatori în diferite cadre de referință și să comparăm rezultatele observațiilor lor.
La începutul studiului cinematic pentru a descrie mișcarea corpului, am introdus noțiunea de cadru de referință. Faptul este că ei nu au un anumit sens al cuvântului "corpul se mișcă". Este necesar să spunem, în legătură cu care corpuri sau în raport cu ce cadru de referință această propunere este luată în considerare. În acest sens, am fost în mod repetat convins. Iată câteva exemple.
Pasagerii unui tren în mișcare sunt staționați în raport cu pereții masinii. Și aceiași pasageri se mișcă în cadrul de referință legat de Pământ. Ascensorul este în creștere. Valiza care stă pe podea se sprijină pe pereții ascensorului și pe persoana din lift. Dar se mișcă relativ la Pământ și la casă.
Un alt exemplu: motocicliștii concurează. Aici au fost nivelate și au început să se miște relativ la Pământ la aceleași viteze. Distanța dintre ele nu se schimbă, ele nu se depășesc reciproc. Motocicliștii se odihnesc unul pe altul, dar se mișcă relativ la Pământ.
Aceste exemple sunt suficiente pentru a verifica relativitatea mișcării și, în special, relativitatea noțiunii de viteză. Viteza unuia și aceluiași corp este diferită în diferite cadre de referință.
Atunci când rezolvăm o problemă specială, putem alege unul sau alt cadru de referință. Dar printre aceste cadre de referință sunt una sau două cele mai convenabile, în care mișcarea pare mai simplă. Mai ales VYAZH6N alegerea cadrului de referință în astronautică. Acostarea navei spațiale este considerată într-un sistem de referință asociat uneia dintre nave. Atunci când nava este pusă pe orbită, sistemul de referință asociat cu Pământul (sistemul geocentric) este mai convenabil. Zborul stațiilor interplanetare este studiat în cadrul de referință heliocentric (legat de Soare). Axele coordonatelor acestui sistem sunt direcționate către stele fixe, iar originea este aliniată la centrul Soarelui.
Observatorii din diferite cadre de referință trebuie să se înțeleagă bine între ei. Astronauții în stația spațială și oamenii în Misiune Centrul de control ar trebui să reprezinte mișcarea din punctul de vedere al Pământului și nava, pentru a fi în măsură să identifice rapid caracteristicile de mișcare în oricare dintre sistemele, dacă știi cum se întâmplă într-una dintre ele.
„Pe relativitatea oamenilor mișcare ghicit mult mai clar conceptul de relativitatea mișcării a fost formulată de Copernic și Galileo, în celebra lucrare“ Pe rotațiile Sferele cerești, „Copernic a scris: ..“ Deci, atunci când se deplasează navei, în vreme calma toate situate în afara de pre-stavlyaetsya Mariners în mișcare, ași observatori, dimpotrivă, se consideră singur localizate cu toate dintre ele. Acest lucru este, fără îndoială, pot apărea atunci când se mișcă Pământul, așa că ne gândim că întregul univers „se învârte în jurul ei.
Relativ nu este numai viteza, ci și forma traiectoriei, calea călătorită de corp.
De exemplu, roata se rotește peste suprafața Pământului (Figura 1.90, a). Punctul A al jantei de roată față de sistemul de coordonate X10] Yl se deplasează de-a lungul circumferinței, trecând
5-Myakishev, 10 celule.
129
pentru o perioadă de o rotație a roții, o cale egală cu circumferința cercului. Dar XOY sistem de coordonate relative (fig. 1.90, b) asociat cu suprafața Pământului, traiectoria punctului A este mai complicată curba A ^ A ^ A ^ numit cicloidă. În același interval de timp, punctul A trece o cale egală cu lungimea acestei curbe.
Imaginați-vă un pasager într-o mașină care se deplasează uniform față de suprafața Pământului, eliberând o minge din mâna lui. El vede că mingea coboară vertical în jos cu accelerația g în raport cu mașina. Vom conecta sistemul de coordonate X101Y1 (figura 1.91) la masina. În acest sistem de coordonate, în timpul căderii, mingea va trece AD = h, iar pasagerul va observa că mingea a căzut pe podea cu o viteză vv direcționată vertical în jos.
Ei bine, ce va vedea observatorul pe platforma fixă cu care este conectat sistemul de coordonate XOY? El a observat (să ne imaginăm că pereții auto sunt transparente) că traiectoria mingii este o parabolă a AD, iar mingea a căzut la pământ, la un v2 viteză, îndreptate la un unghi față de orizont (vezi. Fig. 1.91).
Deci, observăm că observatorii din sistemele de coordonate X101Y1 și XOY prezintă diferite traiectorii în formă, viteze și căi traversate atunci când un corp se mișcă - mingea.
Trebuie să înțelegem în mod clar că toate conceptele cinematice: traiectoria, coordonatele, traiectoria, deplasarea, viteza au o formă sau un număr precis,
valori într-un cadru de referință ales. La trecerea de la un cadru de referință la altul, valorile indicate pot să se schimbe. Aceasta este relativitatea mișcării, iar în acest sens mișcarea mecanică este întotdeauna relativă.
Pentru o lungă perioadă de timp studiind cinematica unui punct, ne-am limitat să alegem un cadru de referință. În acest sens există un înțeles clar. Nu a fost atât de ușor să dobândești abilități în manipularea multor concepte de intrare și a aplicațiilor lor la calcule cantitative. A fost necesar să învățăm cum să descriem mișcarea unui punct în cel puțin un cadru de referință.
O chestiune importantă a cinematicii este stabilirea unei legături între cantitățile cinematice care caracterizează mișcarea mecanică în două cadre diferite de referință care se mișcă unul față de celălalt.
? O plută plutește pe râu. O persoană trece de la un punct al plutei în altul într-o direcție perpendiculară pe curentul râului. Desenați o mișcare a unei persoane în raport cu pluta, în raport cu țărmul, precum și mișcarea plutei în raport cu țărmul.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: