Система відліку у фізиці
Визначення поняття система відліку у фізиці і механіці включає в себе сукупність, яка складається з тіла відліку, системи координат, а також часу. Саме по відношенню до цих параметрів вивчається рух матеріальної точки або ж стан її рівноваги.
З точки зору сучасної фізики, будь-який рух можна визнати відносним. Таким чином, будь-який рух тіла можна розглядати виключно по відношенню до іншого матеріального об’єкта або ж сукупності таких об’єктів. Наприклад, ми не можемо вказати, який характер руху Місяця в загальному, але може визначити її переміщення щодо Сонця, Землі, Зірок, інших планет і ін.
У ряді випадків подібна закономірність буває пов’язана не з єдиної матеріальної точкою, а з безліччю базових точок відліку. Ці базові тіла відліку можуть задавати сукупність координат.
Основні складові
Основними складовими будь-якої системи відліку в механіці можна вважати наступні компоненти:
- Тіло відліку – це фізичне тіло, по відношенню до якого визначається зміна положення в просторі інших тіл. Сукупність координат, яка зв’язується з цим тілом. В цьому випадку вона являє собою точку відліку. Час – це момент початку відліку часу, який необхідний, щоб визначити знаходження тіла в просторі в будь-який момент.
Для того щоб вирішити конкретну задачу, необхідно визначити найбільш підходящу для цього сітку координат і структуру. Ідеальні годинник в кожній з них будуть потрібні лише одні. У цьому випадку початок, тіло відліку і вектори координатних осей можна вибирати довільно.
Основні властивості
Ці структури у фізиці і геометрії мають ряд суттєвих відмінностей. До фізичних властивостей, які враховуються при побудові та вирішенні задачі, відносяться ізотропність і однорідність.
Під однорідністю в фізиці прийнято розуміти тотожність всіх точок в просторі. Цей фактор має у фізиці важливе значення. У всіх точках Землі і Сонячної системи в цілому закони фізики діють абсолютно ідентично. Завдяки цьому початок відліку може бути розміщено в будь-якій зручній точці. І якщо дослідник повертає сітку координат навколо початкової точки, при цьому ніякі інші параметри завдання не будуть змінюватися. Всі напрямки, які починаються від цієї точки, мають абсолютно тотожні властивості. Така закономірність називається ізотропності простору.
Related posts:
- Система відліку в фізиці Оскільки в природі не знайдено абсолютно нерухомих тіл, відносно яких було б зручно розглядати рух всіх тіл, ми маємо право вибрати будь-яке тіло і вважати його умовно нерухомим. Таке тіло носить назву тіло відліку. Часто (але не завжди!) За нерухоме тіло ми приймаємо Землю. Такий вибір зручний для вирішення багатьох завдань в земних умовах. Він […]...
- Тіло відліку і система відліку З визначення механічного руху випливає, що говорити про рух або спокої тіла можна лише тільки щодо якого-небудь іншого тіла – тіла відліку. Для опису руху тіла, т. Е. Визначення його положення в просторі, необхідно з тілом відліку зв’язати систему координат. Найчастіше використовують декартову систему координат, в якій положення точки в просторі задається трьома (на площині […]...
- Системи відліку У механіці під рухом розуміється зміна положення тіла в просторі з часом. Причому під становищем розуміється відносне положення, тобто положення відносно інших тіл. Не існує фізичного способу вказати положення тіла в просторі, де немає інших тіл. Звідси випливає, що якщо ми збираємося вивчати рух будь-якого тіла, то необхідно вказати, по відношенню до яких інших тіл […]...
- Неінерціальні системи відліку Системи відліку, в яких вільна матеріальна точка або вільне тіло не зберігають швидкість руху незмінною при компенсації зовнішніх впливів (неінерціальної рух), називаються неінерційній системами відліку (НСО). Неінерціальної є система відліку, що рухається з прискоренням відносно інерціальної системи відліку (ІСО). В елементарному курсі фізики розглядаються найпростіші неінерціальні системи відліку, що рухаються поступально з прискоренням. В неінерціальних […]...
- Інерціальна система відліку Системи відліку, щодо яких тіло при компенсації зовнішніх впливів рухається рівномірно і прямолінійно, називаються інерційних системами. При розгляді явищ, на які не впливає обертання Землі навколо своєї осі і її рух навколо Сонця, систему, пов’язану із Землею (геоцентрична система), можна вважати інерціальної. Якщо ж необхідно враховувати рух Землі, то інерціальної вважають систему, пов’язану з Сонцем […]...
- Механічний рух у фізиці Механічний рух є найпростішою формою руху матерії. Його можна спостерігати повсюдно в навколишньому світі, і воно характеризується деякими ознаками. Механічний рух – зміна положення тіла, яке відбувається з плином часу. Така зміна відбувається в просторі відносно інших тіл. Для визначення того, чи було змінено положення тіла в просторі, необхідно знати ще кілька показників. Серед них […]...
- Просторова система сил Момент сили відносно осі дорівнює моменту проекції сили на площину, перпендикулярну осі, відносно точки перетину осі з площиною. M00 (F) = npFa, де а – відстань від осі до проекції F; прF – проекція сили на площину, перпендикулярну осі 00. Момент вважається позитивним, якщо сила розгортає тіло за годинниковою стрілкою (дивитися з боку позитивного напрямку […]...
- Види систем відліку Існує кілька видів – рухомі і нерухомі, інерційні і неінерційні. Якщо така сукупність координат і часу потрібно для проведення кінематичних досліджень, в цьому випадку всі подібні структури є рівноправними. Якщо ж мова йде про рішення динамічних задач, перевага віддається інерціальним різновидів – в них рух має більш прості характеристики. Інерціальні системи відліку Інерційних називають такі […]...
- Матеріальна точка. Cистема відліку У навколишньому світі все знаходиться в безперервному русі. Під рухом, в загальному розумінні цього слова, розуміють будь-які зміни, які відбуваються в природі. Найбільш простим видом руху є механічний рух. З курсу фізики ви знаєте, що механічним рухом тіла називається зміна його положення в просторі відносно інших тіл, що відбувається з плином часу. При вирішенні різних […]...
- Інерційні системи відліку Перший закон Ньютона формулюється так: тіло, несхильність зовнішніх впливів, або знаходиться в спокої, або рухається прямолінійно і рівномірно. Таке тіло називається вільним, а його рух – вільним рухом або рухом по інерції. Властивість тіла зберігати стан спокою або рівномірного прямолінійного руху при відсутності впливу на нього інших тіл називається інерцією. Тому перший закон Ньютона називають […]...
- Графіки кінематичних величин Кінематика – розділ механіки, в якому вивчаються геометричні властивості руху тіл без урахування їх маси та діючих на них сил. Кінематика – розділ механіки, в якому вивчаються геометричні властивості руху тіл без урахування їх маси та діючих на них сил. Основне завдання кінематики – описати рух тіла в просторі в залежності від часу, не з’ясовуючи […]...
- Способи опису руху Пригадайте з курсу фізики основної школи фізичні величини, якими можна описати механічний рух тіла. Якщо тіло можна вважати точкою, то для опису його руху потрібно навчитися розраховувати положення точки в будь-який момент часу щодо обраного тіла відліку. Існує кілька способів опису, або, що одне і те ж, завдання руху точки. Розглянемо два з них, які […]...
- Кінематика, динаміка і статика в фізиці: пояснення Одним з основних розділів фізики є механіка – дисципліна, що вивчає закони, згідно з якими відбувається рух тіл, а також зміна параметрів руху в результаті впливу тіл один на одного. Основними напрямками механіки є вивчення динаміки, кінематики та статики. Докладного вивчення цих наук фахівці присвячують все життя, так як їх положення лежать в основі найбільш […]...
- Перетворення координат Як вже було зазначено, координати точки відносно, вони змінюються при переході в іншу систему координат. У багатьох випадках, потрібно перейти з однієї системи координат в іншу. Отримаємо формули таких перетворень для одного окремого випадку – зсуву початку відліку на площині. Нехай на відомій площині задано дві декартові системи координат XOY (яку умовно назвемо “вихідної”) і […]...
- Кінематика: визначення Кінематика – розділ теоретичної механіки, в якому вивчається механічний рух тіл без урахування їх мас і причин, що забезпечують цей рух. Іншими словами, в кінематиці описується рух тіла (траєкторія руху, швидкість і прискорення) без з’ясування причин, чому воно так рухається. Рухом позначають всяка зміна в навколишньому матеріальному світі. Механічний рух – зміна положення тіла в […]...
- Відносні і інваріантні величини Ми показали, що при переході з однієї системи в іншу координати точки змінюються (координати відносні). Крім відносних величин (залежних від системи координат) є величини незалежні від системи координат (такі величини називаються інваріантними). Прикладом такої величини є відстань між двома точками. Дійсно, нехай на площині (рис.4) розташовані дві точки: A1 з координатами (x1, y1) і A2 […]...
- Кінематика. Механічний рух Найпростішою формою руху матерії є механічний рух. Його можна спостерігати повсякденно в повсякденному житті. Зміна з часом положення тіла в просторі відносно інших тіл називається механічним рухом. Щоб судити про рух тіла, треба дізнатися, чи змінюється його положення серед оточуючих тел. Якщо уявити окреме ізольоване тіло в просторі, де немає інших тіл, говорити про рух […]...
- Основні терміни кінематики Кінематика – це один з розділів механіки, який вивчає рух тіл без з’ясування причин цього руху. Механічний рух – це рух, при якому відбувається зміна його положення в просторі відносно інших тіл з плином часу, наприклад, рух небесних тіл, рух живих істот. Система відліку – це система координат, яка визначає механічний рух тіла в будь-який […]...
- Шлях і траєкторія в фізиці Уявімо, що нам треба дістатися з дому до школи. Для цього необхідно пройти певний шлях. Також і будь-які тіла у фізиці, здійснюючи рух, проходять шлях. Камінь падає вниз і це його шлях: з руки до землі. Поїзд їде з міста в місто і це його шлях. Кожен шлях складається з траєкторії руху. Якщо ви бачили […]...
- Взаємодія у фізиці Взаємодія у фізиці – це вплив тіл або часток один на одного, що призводить до зміни їх руху. Взаємодія у фізиці – це вплив тіл або часток один на одного, що призводить до зміни їх руху. Як відомо, при нерівномірному русі швидкість тіла змінюється з плином часу. Зміна швидкості тіла відбувається під дією іншого тіла. […]...
- Плоска система довільно розташованих сил Теорема Пуансо про паралельне перенесення сил Силу можна перенести паралельно лінії її дії, при цьому потрібно додати пару сил з моментом, рівним добутку модуля сили на відстань, на яку перенесена сила. Приведення до точки плоскої системи довільно розташованих сил. Всі сили системи переносять в одну довільно обрану точку, звану точкою приведення. При цьому застосовують теорему […]...
- Динаміка в фізиці Динамікою (грец. Dynamikos – сила) називається розділ механіки, в якому вивчається рух матеріальних тіл під дією прикладених до них сил. Динамікою (грец. Dynamikos – сила) називається розділ механіки, в якому вивчається рух матеріальних тіл під дією прикладених до них сил. В динаміці, на відміну від кінематики, де рух тел розглядалося з чисто геометричної точки зору, […]...
- Механічний рух. Закон руху Навколишній світ не є застиглим, у ньому постійно відбуваються всілякі зміни – “все тече, все змінюється”, і немає необхідності переконувати будь-кого в цій очевидній істині. Найпростішим видом змін, що відбуваються в навколишньому світі, є зміна положень тіл у просторі, механічний рух. Механічним рухом називається зміна положень тіл у просторі з плином часу. При русі матеріальної […]...
- Відносність механічного руху Рух у фізиці – це переміщення тіла в просторі, яке має свої специфічні особливості. Механічний рух можна представити у вигляді зміни положення конкретного матеріального тіла в просторі. Всі зміни повинні відбуватися відносно один одного з плином часу. Механічний рух – це найбільш поширене фізичне явище, оскільки з ним ми стикається постійно. Типи механічного руху Механічний […]...
- Закон додавання швидкостей Хай є дві системи відліку. Одна з них пов’язана з нерухомим тілом відліку O. Цю систему відліку позначимо K і будемо називати нерухомою. Друга система відліку, що позначається K ‘, пов’язана з тілом відліку O’, яке рухається відносно тіла O зі швидкістю і. Цю систему відліку називаємо рухомій. Додатково припускаємо, що координатні осі системи K […]...
- Системи координат Зазвичай для опису простору використовується найбільш проста система координат, звана прямокутної. Її ще називають декартовій по імені французького вченого Рене Декарта, який вперше запропонував її в 1637 р (рис. 33, 34). У цій системі визначається точка, яка називається початком координат або точкою відліку. У цій точці перетинаються три взаємно перпендикулярні прямі, одна з яких називається […]...
- Кінематика. Рух точки У відповідності зі способами завдання координат, рух точки можна описати координатним або векторним способом. Розглянемо координатний спосіб завдання руху. Припустимо, рух точки задано функціями всіх трьох її координат від часу: X = x (t), y = y (t), z = z (t). Це кінематичне рівняння руху точки, записані в координатної формі. Всі три рівняння скалярно. […]...
- Швидкість у фізиці: одиниці швидкості Як ви думаєте, хто рухається швидше агроном Васєчкін, автомобіль Renault чи літак Боїнг? Хто з них швидше добереться від Києва до Черкас? Відповідь очевидна Renault швидше Васечкіна, але повільніше Боїнга. Тобто ми не тільки знаємо, як рухаються різні об’єкти, але і можемо порівняти їх швидкості. А що таке швидкість у фізиці? Як знайти швидкість тіла, […]...
- Що таке сила в фізиці Як ви пам’ятаєте, якщо тіло змінює своє положення відносно інших тіл – це означає, що тіло в стані руху. Але щоб тіло почало рухатися, до нього необхідно докласти будь-яку силу. Машину можна штовхнути рукою і силою змусити її рухатися. Можна зробити машину на електриці або паливі, але і там енергія буде переводитися в силу мотора, […]...
- Екваторіальна система координат Основний площиною в екваторіальній системі координат є площина небесного екватора. Основним напрямком – напрямок уздовж осі світу на північний полюс світу. Небесний екватор перетинає небесний меридіан у двох точках: Q – південній точці небесного екватора і Q ‘- північній точці небесного екватора. Нехай М – світило, яке перебуває на небесній сфері (рис. 2.6). Через світило […]...
- Горизонтальна система координат – коротко За основу в горизонтальній системі координат прийнята вертикальна лінія ZZ. Основний велике коло – математичний горизонт (слово “математичний” можна опустити). Для вимірювання координат проводиться велике коло (коло висот) від зеніту Z через світило (Σ) до надира Z ‘. Координатою служить висота (h), яка вимірюється від горизонту дугою кола відмін до світила (або відповідним центральним кутом). […]...
- Чим механічний рух відрізняється від теплового З точки зору фізики, будь-який рух – це зміна положення щодо інших предметів. Переміщення об’єкта визначається рядом законів і обчислюється за допомогою формул. Однак існують такі поняття, як теплове і механічне рух, сильно відрізняються один від одного за значенням. У чому ж різниця між механічним і тепловим рухом? Механічний рух визначається як зміна положення об’єкта […]...
- Інваріантність електричного заряду Одним з основних принципів всієї фізики є принцип відносності – у всіх інерціальних системах відліку всі фізичні явища протікають однаково. Або, що рівносильно, рівномірний рух не впливає на протікання фізичних процесів. Тому, при введенні будь-якої фізичної величини важливим є питання про залежність цієї величини від швидкості руху тіла, або від вибору системи відліку. Експериментальний дані […]...
- Число ступенів свободи тіла Тепер, після того як ми вивчили кілька моделей тіл, можна остаточно і коректно сформулювати відповідь на питання: “Що означає задати, визначити положення тіла?” – Вказати чисельної значення координат деяких точок тіла так, щоб положення всього тіла (його частини) було визначено однозначно. Число незалежних координат, які однозначно визначають положення тіла або системи тіл в просторі називається […]...
- Моделі у фізиці Одним із потужних методів дослідження у фізиці є метод моделювання. Запам’ятай Моделювання – це процес заміни реального об’єкта, процесу або явища іншим, званим моделлю. Модель – це ідеалізація реального об’єкта чи явища при збереженні основних властивостей, що визначають даний об’єкт або явище. Підкреслимо, що модель повинна зберігати ті властивості реального об’єкта, які визначають його поведінку. […]...
- Поняття сили у фізиці Існує величезна різноманітність понять “сила”. Воно вживається в різних областях науки і життєдіяльності. Найбільш широке визначення дається в фізиці. У фізиці сила представляє собою міру взаємодії різних тіл. Всі тіла в навколишньому світі взаємно впливають один на одного. Подібна взаємодія породжується певними силами. Ці силові процеси безпосередньо пов’язані: Зі зміною швидкості; З деформацією тіл. Формула […]...
- Швидкість у фізиці Ми розглянули переміщення предмета на площині. Слід сказати, що будь-яке переміщення відбувається в часі. Можна сказати, що куля перемістився з початкової точки А в кінцеву точку Б за якийсь проміжок часу: Δt = t1 – t0, де t1 – кінцевий час; t0 – початковий час; Δt – проміжок часу Якщо ми хочемо дізнатися як швидко […]...
- Відносність руху – коротко У Всесвіті не виявлено жодної точки початку відліку, всі тіла рухаються або спочивають відносно один одного. Коли малюється система координат на площині, то точкою початку відліку є точка перетину двох осей (нульова точка). Координати будь-якої іншої точки визначаються щодо цієї нульової точки. Вона, так би мовити, “центр Всесвіту” координатної площини. Якщо яка-небудь точка рухається по […]...
- Принцип відносності Галілея – коротко Принцип відносності Галілея (1564-1642) говорить: У інерційних системах відліку всі процеси протікають однаково, якщо система нерухома або рухається рівномірно і прямолінійно. В даному випадку мова йде виключно про механічних процесах. Що це означає? Це означає, що якщо ми, наприклад, будемо плисти на рівномірно і прямолінійно рухається поромі через туман, ми не зможемо визначити, рухається паром […]...
- Принцип відносності Галілея Будемо виробляти різні механічні досліди у вагоні поїзда, що йде рівномірно по прямолінійній ділянці шляху, а потім повторимо ті ж досліди на стоянці або просто на земній поверхні. Будемо вважати, що поїзд іде абсолютно без поштовхів і що вікна у потязі завішені, так що не видно, йде поїзд чи варто. Нехай, наприклад, пасажир вдарить по […]...