Відносність руху
Коли ми міркували про координатах, ми підкреслювали, що вказівка координат має сенс тільки тоді, коли вказана, задана система координат. Тому координати точки є відносними фізичними величинами. Тому відносними є і зміни координат з плином часу, іншими словами відносним є саме механічне рух [1]. Вибір системи координат, в принципі, довільний і визначається головним чином зручністю опису, або особистими смаками дослідника – так, наприклад, деяким приємно описувати свій рух серед нерухомих зірок. Відсутність єдиної, загальної системи координат призводить до того, що всі системи відліку є рівноправними, рух у різних системах відліку має описуватися принципово однаково. Ми, звичайно, не стверджуємо, що рівняння руху будуть однакові у всіх системах відліку, в одних вони будуть простіше, в інших складніше, але методи опису, його результати повинні бути однакові – так якщо два тіла повинні зіткнутися в одній системі відліку, то такий же результат повинен бути і в іншій системі. Реально, в природі існують матеріальні тіла, які рухаються, взаємодіють, видозмінюються – а наше опис руху в конкретних системах відліку є всього лише спробою побудувати його більш-менш пристойну модель. Узгодження опису руху, перехід з однієї системи координат в іншу є дуже важливою фізичної завданням, далеко виходить за рамки проблем кінематики. У цьому параграфі ми розглянемо цю проблему тільки з погляду кінематичного опису. Для простоти і зручності графічних ілюстрацій ми будемо зображати системи координат на площині, узагальнення на випадок тривимірного простору очевидно, а при векторної записи залишається тим же самим, крім того, будемо вважати, що відповідні осі координат паралельні. Довільна орієнтація координат, додає не багато фізичного змісту, а математичний опис стає більш громіздким.
Ми довели, що якщо одна система рухається щодо інший з постійною швидкістю, то прискорення тіл відносно цих систем відліку однакові. Іншими словами, прискорення є інваріантною величиною при переході з однієї системи відліку в іншу.
Наше виклад можна продовжити в тому ж дусі – розглянути випадок прискореного руху однієї системи щодо іншої. Однак зараз ми не будемо займатися цим, так як при вивченні динаміки ми побачимо, що системи рухомі один щодо одного рівномірно і прямолінійно займають особливе місце в механіці, саме їм приділяється особлива увага, на що є вельми серйозні фізичні причини.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)Related posts:
- Що таке відносність руху Згідно законам механіки, рухається предмет щодо будь-якої точки. Наприклад, якщо людина стоїть на місці, а автобус рухається, це і називається відносність руху розглянутого транспортного засобу до об’єкта. З якою швидкістю переміщається об’єкт по відношенню до певного тіла в просторі теж враховується щодо цього тіла і, відповідно, прискорення також має відносну характеристику. Відносність – пряма залежність […]...
- Способи опису руху тіла Кінематичний опис руху – це завдання положення тіла відносно даної системи відліку в будь-який момент часу або, іншими словами, завдання закону руху тіла. Існує три основних способи опису механічного руху: векторний, координатний і природний. Вибір способу опису залежить від умов конкретної задачі. Векторний спосіб опису руху Векторний спосіб опису руху – це опис зміни радіус-вектора […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Відносність руху – загальна характеристика Людина йде по вагону проти руху поїзда (рис. 16). Швидкість поїзда відносно поверхні землі дорівнює 20 м / с, а швидкість людини щодо вагона дорівнює 1 м / с. Визначимо, з якою швидкістю і в якому напрямку рухається людина відносно поверхні землі. Будемо міркувати так. Якби людина не йшов по вагону, то за 1 с […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Що таке траєкторія руху тіла Траєкторія – це лінія, вздовж якої рухається тіло. Траєкторія представляє собою своєрідний “слід”, який залишає за собою рухоме тіло в даній системі відліку. Траєкторія дозволяє спостерігачеві цієї системи відліку побачити всі точки, через які послідовно проходило тіло під час руху. Наприклад, залізничний шлях указує траєкторію руху поїзда, автомобільне шосе – траєкторію руху автомашин. Слід, що […]...
- Що таке релятивістська кінематика Нагадаємо, що основним завданням механіки є опис руху, а саме – з’ясування того, як змінюються координати тіла з плином часу. Для опису руху потрібно мати систему відліку. У класичній механіці, як ми знаємо, в систему відліку входять три об’єкти: тіло відліку (щодо якої розглядається рух), жорстко пов’язана з тілом відліку система координат, а також годинник […]...
- Опис руху твердого тіла Кинематическое опис рух твердого тіла являє собою набагато більш складну задачку, ніж опис руху матеріальної точки, вже хоча б тому, що тверде тіло володіє шістьма ступенями свободи, матеріальна точка тільки трьома. Уявіть собі політ перекидається в повітрі бруска, і ви відразу оціните складність опису його руху. Основний підхід до математичного опису руху твердого тіла полягає […]...
- 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 […]...
- Відносна швидкість Відносна швидкість – це фізична величина, яка дорівнює векторній різниці швидкостей, заданих відносно нерухомої системи відліку. При вивченні механічного руху в першу чергу підкреслюється його відносність. При вивченні різних властивостей руху тіла передбачається, що розглядається абсолютний рух (т. Е. Рух, віднесене до нерухомих осях). У багатьох випадках виникає необхідність визначити відносний рух, віднесене до системи […]...
- 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 […]...
- Принцип відносності Галілея. Системи відліку “Відкриття супутників Юпітера, фаз Венери, сонячних плям і т. д. зажадало лише наявність телескопа і деякого працьовитості, але потрібен був незвичайний геній, щоб відкрити закон природи в таких явищах, які завжди перебували перед очима, але пояснення яких, тим не менш, завжди випадало від пошуків філософів “. Ж. Л. Лагранж У 1632 р в книзі “Діалог […]...
- Неінерційні системи відліку Хоча існує нескінченна безліч інерційних систем відліку, є принципово інший клас систем відліку, званих неінерційній. У них швидкість частинки змінюється без впливу на неї інших тіл або часток. Наприклад, поспостерігаємо за допомогою відеокамери за каменем, що рухаються по льоду рівномірно і прямолінійно. Якщо зображення формується камерою, що рухається уздовж крижаного поля з прискоренням, то, дивлячись […]...
- Відносність проміжків часу Знову розглянемо вагон, який рухається зі швидкістю V. Припустимо, що пасажир вагона підкидає яблуко; воно летить вертикально вгору, повертається, і пасажир ловить його. У системі відліку вагона події “яблуко кинуто” і “яблуко спіймано” відбуваються в одній точці. Проміжок часу між цими подіями, т. Е. Час польоту яблука в системі відліку вагона, вимірюється по одним і […]...
- 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 […]...
- Траєкторія руху Для опису руху тіла потрібно вказати, як змінюються положення його точок з часом. При русі тіла кожна його точка описує деяку лінію – траєкторію руху. Проводячи крейдою по дошці, ми залишаємо на ній слід – траєкторію руху кінчика крейди. Рукопис-це траєкторія кінчика пера. Світиться слід метеорного тіла на нічному небі (рис. 1), туманні сліди альфа-частинок […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Суперпозиція рухів Ми вивчили кілька найпростіших моделей руху. Зараз постараємося показати, як з цих простих рух можна “конструювати” більш складні і красиві рухи. Слово “суперпозиція” позначає додавання, накладення, поєднання – воно дуже часто використовується у фізиці. Можливість такого накладення різних видів руху обумовлена можливістю описувати його в різних системах відліку і переходити з однієї системи в іншу […]...
- Швидкість відносного руху Як відомо, будь-який рух тіла відносно обраної системи відліку. Для якихось систем відліку тіло буде рухатися швидко, для інших повільніше, а для третіх взагалі спочивати. Коли йдеться про швидкість прямолінійного рівномірного руху, то зазвичай мається на увазі, що швидкість вимірюється щодо покоїться тіла. Наприклад, ви стоїте, а поруч проїжджає велосипедист, і ви спостерігаєте, що за […]...
- Основні поняття динаміки Динаміка – розділ механіки, що вивчає причини руху тіл. Причиною того, що тіло починає рухатися, є дія на це тіло інших тіл. М’яч покотиться тільки, якщо вдарити його. Людина підстрибне, якщо відштовхнеться від підлоги. Деякі тіла діють на відстані. Так, Земля притягує все навколо, тому, якщо випустити з рук м’яч, то він відразу почне рухатися […]...
- Швидкість рівномірного руху Швидкість рівномірного руху – це швидкість, яка характеризується як векторна величина, що дорівнює відношенню переміщення тіла до деякого відрізку часу, за яке відбувалося це переміщення. Дана швидкість збігається за напрямком з напрямком переміщення. З визначення рівномірного руху відомо, що за однакові відрізки часу тіло робить однакові переміщення, швидкість подібного руху буде величиною постійною. Одиницею швидкості […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Прямолінійний і криволінійний рух Нагадаємо, що траєкторія – це лінія, вздовж якої відбувається рух тіла. Залежно від форми траєкторії, рух може бути прямолінійним або криволінійним. Наприклад, ліфт, піднімаючись або опускаючись в шахті, рухається прямолінійно, а хокеїст на віражі – криволинейно. Окремий випадок криволінійного руху – рух але окружності. Відносність механічного руху виявляється і в тому, що траєкторії одного і […]...
- Кінетичний опис руху рідини Для опису руху рідини можна поступити двояко. Можна простежити за рухом кожної індивідуальної частки рідини, тобто вказати положення і швидкість цієї частки в кожен момент часу. Тим самим будуть визначені і траєкторії всіх частинок рідини. Але можна зробити й інакше. Можна простежити, що відбувається з плином часу в кожній точці простору. Точніше, можна вказати величини […]...
- Визначення закону руху – основне завдання кінематики Ми визначили кінематичні характеристики механічного руху – швидкість, прискорення (швидкість зміни швидкості). У загальному випадку прискорення також може змінюватися в процесі руху, тому можна було б ввести і таку характеристику руху як “швидкість зміни прискорення”. Однак, вона вже є зайвою, оскільки закони динаміки дозволяють знаходити саме прискорення руху. Тому основне завдання кінематики в самій загальній […]...
- 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 […]...
- Кінематика. Задання положення точки Положення точки в просторі можна задати двома способами: координатним і векторним. При завданні руху координатним способом з тілом відліку пов’язують будь-яку систему координат, наприклад, Декартових. Рух точки М буде задано в тому випадку, якщо її координати будуть відомі, як функції часу: X = x (t), y = y (t), z = z (t). Ці залежності […]...
- Середня швидкість нерівномірного руху Для опису нерівномірного руху часто використовують середню швидкість за даний проміжок часу. Наведемо приклад. Нехай автомобіль за 3 год проїхав 150 км. У цьому випадку ми говоримо, що середня швидкість автомобіля за 3 год дорівнює 150 км / 3 ч = 50 км / год. Що не означає, що автомобіль їхав з такою швидкістю рівномірно: […]...
- Відносність одночасності Щоб пояснити теорію відносності, Ейнштейн запропонував уявний експеримент. Уявімо собі двох спостерігачів А і В, перший з яких коштує близько залізничної колії, а другий рухається цим шляхом в дуже швидкому поїзді [20] (рис. 184). На рівній відстані від спостерігача А по напрямку руху поїзда і проти нього знаходяться точки X і Y. У той момент, […]...
- Траєкторія Траєкторія – це лінія (крива) яку описує тіло під час руху щодо обраного тіла відліку. Щоб описати рух тіла треба показати зміна положення його точок з плином часу. При русі тіла кожна його точка описує деяку лінію (криву), яку називають траєкторій руху. Про траєкторію має сенс говорити тільки в тому випадку, коли тіло можна представити […]...
- Декартові координати точки в просторі Положення (місце) точки в просторі математично зручно описувати за допомогою чисел – координат. Найпростішою системою (і добре вам знайомою) координат є прямокутна декартова система. Для її побудови необхідно задати (див. Рис.1): Початок відліку – довільну точку O; Напрями трьох взаємно перпендикулярних осей координат, традиційно позначаються (X, Y, Z); Одиницю вимірювання довжини (відрізок одиничної, за визначенням, […]...
- 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 […]...