Визначення координат рухомого тіла
Для того, щоб визначити положення тіла, яка вчинила деяке переміщення, можна графічно приставити вектор переміщення до початкового положення тіла. Але на практиці часто зустрічаються задачі в яких необхідно обчислити положення тіла, тобто записати його координати в деякій системі координат.
У цьому випадку обчислення будуть проводитися не з самим векторами, а з їх проекціями на координатні осі і з їх модулями. Ці величини які представлятимуть собою деякі числа, позитивні чи негативні, але не матимуть напряму
Розглянемо таку задачу
Необхідно визначити координату рухомого тіла, за відомою початковій координаті і відомому вектору переміщення.
Два катери рухаються по річці в протилежних напрямках. У 100 км від пристані П вони зустрічаються. Продовжуючи рух, за деякий час t перший катер перемістився від місця зустрічі на 60 км на схід, другий перемістився ха цей же час на 50 км на захід.
Визначити координати катерів по відношенню до пристані і відстань між ними.
Побудуємо координатну вісь Ох, паралельно прямий уздовж якої рухаються катери. Початок осі х = 0 сумісний з пристанню. За позитивний напрямок приймемо напрямок на схід.
Спроеціруем початку і кінці векторів переміщень s1 і s2 на вісь Ох, отримаємо відрізки sx1 і sx2. Ці відрізки будуть проекціями даних векторів.
Проекція вектора на вісь, буде позитивною, якщо вектор сонаправлени з віссю, і негативною, якщо вектор спрямований у протилежний осі сторону.
У нашому випадку sx1 позитивна проекція, а sx2 негативна проекція.
Проекція вектора, буде дорівнює різниці координат кінця і початку вектора.
У нашому випадку маємо:
S1x = x1 – x0
sx2 = x2 – x0
Тепер висловимо з цих рівнянь координати x1 і x2.
Відстань між двома катерами дорівнюватиме модулю різниці їх координат,
L = | x1 – x2 |.
Ми отримали формули для обчислення координат точок і відстані між ними.
З умови задачі, катери зустрілися на відстані 100 км від пристані. х0 – точка зустрічі. Отже відстань від х0 до причалу (початку координат) 100 км. х0 = 100 км.
Так як ми вибрали вісь Ох паралельно векторах переміщень катерів. Довжини відрізків sx1 і sx2 будуть рівні довжинам векторів s1 і s2. Модуль кожної проекції буде дорівнює модулю відповідного їй вектора.
За умовою у нас дано числа 50 км і 60 км, це і є модулі векторів відповідний переміщень.
Sx1 = 60 км.
sx2 = -50 км.
У підсумку отримуємо,
X1 = 100 +60 = 160 км.
x2 = 100-50 = 50 км.
l = | 160-50 | = 110 км.
Відповідь: х1 = 160 км, х2 = 50 км, l = 110 км.
Related posts:
- Визначення координати рухомого тіла У попередньому параграфі говорилося про те, що положення тіла, яка вчинила деяке переміщення, можна знайти графічно, відклавши вектор переміщення від початкового положення цього тіла. Але в більшості випадків необхідно обчислити положення тіла, т. Е. Визначити його координати. Відомо, що обчислення виробляють не з векторами, а з відповідними їм скалярними величинами: з проекціями векторів на координатні […]...
- Переміщення тіла при прямолінійному рівноприскореному русі Виведемо формулу, за допомогою якої можна розрахувати проекцію вектора переміщення тіла, що рухається прямолінійно і равноускоренно, за будь-який проміжок часу. Для цього звернемося до малюнка 14. Як на малюнку 14, а, так і на малюнку 14, б відрізок АС являє собою графік проекції вектора швидкості тіла, що рухається з постійним прискоренням а (при початковій швидкості […]...
- 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 […]...
- Рух тіла, кинутого вертикально вгору Як нам вже відомо, сила тяжіння діє на всі тіла, які знаходяться на поверхні Землі і поблизу неї. При цьому не важливо, чи знаходяться вони в стані спокою або здійснюють рух. Якщо деяке тіло буде вільно падати на Землю, то при цьому воно буде здійснювати рівноприскорений рух, причому швидкість буде зростати постійно, так як вектор […]...
- Розкладання вектора на складові Будь вектор можна представити як суму декількох векторів. Наприклад, переміщення тіла можна представити як результат декількох послідовних переміщень, що переводять тіло з того ж початкового в той же кінцеве положення. Заміну одного вектора векторної сумою кількох інших називають розкладанням вектора на складові. Складові вектора, звичайно, теж вектори. Рис. 44. Розкладання вектора АВ, в якому задано […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Швидкість прямолінійного рівноприскореного руху. Графік швидкості Вам відомо, що при прямолінійній равноускоренном русі проекцію вектора прискорення на вісь X можна знайти за формулою: Висловимо з цієї формули проекцію vx вектора швидкості v, яку мало рухається тіло до кінця проміжку часу t, який починається від моменту початку спостереження, т. Е. Від t0 = 0: Axt = vx – v0x, Vx = v0x […]...
- Статика твердого тіла Статика вивчає рівновагу тіл під дією прикладених до них сил. Рівновага – це стан тіла, при якому кожна його точка залишається весь час нерухомою в деякій інерційній системі відліку. Умовою рівноваги матеріальної точки є рівність нулю рівнодіючої (т. Е. Векторної суми) всіх сил, прикладених до точки. У цьому випадку наша точка буде рухатися рівномірно і […]...
- 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). […]...
- Прямолінійний рівноприскорений рух. Прискорення Тепер ми переходимо до розгляду нерівномірного руху. З усіх видів нерівномірного руху ми будемо вивчати найпростіше – прямолінійний рівноприскореному, при якому тіло рухається вздовж прямої лінії, а проекція вектора швидкості тіла за будь-які рівні проміжки часу змінюється однаково (при цьому модуль вектора швидкості може як збільшуватися, так і зменшуватися). Наприклад, якщо швидкість рухомого по злітній […]...
- Переміщення при прямолінійному рівноприскореному русі без початкової швидкості Проекція вектора переміщення при прямолінійній рівноприскореному русі розраховується за такою формулою: Sx = V0x*t + (ax*t ^ 2)/2. Розглянемо випадок, коли руху починається з нульової початковою швидкістю. У цьому випадку записане вище рівняння прийме наступний вигляд: Sx = ax*t ^ 2)/2. Для модулів векторів a і S можна записати наступне рівняння: S = (a*t ^ […]...
- 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 […]...
- Імпульс тіла (формула) Імпульсом тіла називається величина, що дорівнює добутку маси тіла на його швидкість. Слід пам’ятати, що мова йде про тіло, яке можна уявити як матеріальну точку. Імпульс тіла (р) називають також кількістю руху. Поняття кількості руху було введено в фізику Рене Декартом (1596-1650). Термін “імпульс” з’явився пізніше (impulsus в перекладі з латинської означає “поштовх”). Імпульс є […]...
- Переміщення при прямолінійному рівноприскореному русі Спробуємо вивести формулу для знаходження проекції вектора переміщення тіла, яке рухається прямолінійно і рівноприскорено, за будь-який проміжок часу. Для цього звернемося до графіку залежності проекції швидкості прямолінійного рівноприскореного руху від часу. Графік залежності проекції швидкості прямолінійного рівноприскореного руху від часу Нижче на малюнку представлений графік, для проекції швидкості деякого тіла, яке рухається з початковою швидкість […]...
- 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 Основний площиною в горизонтальній системі координат є площина математичного горизонту. Основним напрямком – напрямок зеніт – надир. Велике коло небесної сфери, що перетинає математичний горизонт в точках сходу та заходу, і проходить через зеніт і надир, називається першим вертікалом. Розглянемо тепер, як визначаються координати світила в горизонтальній системі координат. Нехай М – світило, яке перебуває […]...
- Обертальний рух твердого тіла. Момент сили Звичайно, становище однієї, навіть “особливої”, точки далеко не повністю описує рух всієї розглянутої системи тіл, але все-таки, краще знати положення хоча б однієї точки, ніж не знати нічого. Тим не менш, розглянемо застосування законів Ньютона до опису обертання твердого тіла навколо фіксованої осі [1]. Почнемо з найпростішого випадку: нехай матеріальна точка маси m прикріплена за […]...
- 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 […]...
- Кінематика абсолютно твердого тіла При будь-якому русі тіла можна використовувати таку його модель, як матеріальна точка? Які моделі тіла ще існують? Поступальний рух твердого тіла. Опис руху тіла вважається повним лише тоді, коли відомо, як рухається кожна його точка. Ми багато уваги приділили опису руху точки. Саме для точки вводяться поняття координат, швидкості, прискорення, траєкторії. У випадку завдання опису […]...
- Електричне поле яке складається з двох і більше зарядів Для відокремлених окремо взятих зарядів силові лінії електричного поля являють собою радіальні промені виходять із зарядів і йдуть в нескінченність. Яка буде конфігурація силових ліній для двох і більше зарядів? Для виконання такого візерунка необхідно пам’ятати, що ми маємо справу з векторним полем, тобто з векторами напруженості електричного поля. Щоб зобразити малюнок поля, нам необхідно […]...
- Сила. Маса тіла Як показує досвід, будь-яка зміна швидкості тіла виникає під впливом інших тіл. У механіці процес зміни характеру руху під впливом інших тіл називають взаємодією тел. Для кількісної характеристики інтенсивності цієї взаємодії Ньютон ввів поняття сили. Сили можуть викликати не тільки зміна швидкості матеріальних тіл, але і їх деформацію. Тому поняттю сили можна дати наступне визначення: […]...
- Повідомлення “Декарт і його система координат” Великий француз і його система. Рене Декарт – це видатний французький математик, що винайшов систему координат в геометрії. Декартову систему і зараз вивчають повсюдно в школах, а також використовують в нарисної геометрії і при розрахунках. Систему координат в просторі, яку зазвичай називають Декартовой, ще називають прямокутної xy. Декарт вперше згадав її в своїй книзі “Геометрія”. […]...
- Коливальні рухи при підтримці вертикального положення тіла У людини, що стоїть вертикально, відбуваються складні коливання загального центру мас (ОЦМ) і центру тиску (ЦД) стоп на площину опори. На аналізі цих коливань заснована статокінезіметрія – метод оцінки здатності людини зберігати вертикальну позу. За допомогою утримання проекції ОЦМ в межах координат кордону площі опори. Даний метод реалізується за допомогою стабілометріческіх аналізатора, основною частиною якого […]...
- Імпульс тіла. Замкнуті системи Використовуючи закони Ньютона можна вирішити будь-які механічні завдання. Однак застосувати ці закони буває набагато легше, якщо ввести поняття імпульсу тіла, яким називають добуток маси тіла на його швидкість. Нехай сила F починає діяти на тіло m, що рухається зі швидкістю v1. За другим законом Ньютона тіло відразу почне рухатися з прискоренням a = F / […]...
- Взаємодія тіл. Маса тіла. Густина. Сила Ми показали, що при відсутності взаємодії тіла рухаються рівномірно в інерційних системах відліку. Тільки дія одного тіла на інше призводить до зміни швидкості його руху, до появи прискорення. Отже, прискорення тіла служить показником того, що тіло піддалося впливу з боку інших тіл. Однак, само прискорення не може служити мірою взаємодії тіл, оскільки воно залежить не […]...
- Вимірювання маси тіла на терезах Порівнюючи швидкості, придбані тілами при взаємодії, визначають, у скільки разів маса одного тіла більше (або менше) маси іншого. Виміряти масу тіла цим способом можна, якщо маса одного з взаємодіючих тіл відома. Таким способом визначають в науці маси небесних тіл, а також молекул і атомів. На практиці масу тіла можна дізнатися за допомогою ваг. Ваги бувають […]...
- Аморфні тіла Аморфні тіла – це скло, смола, каніфоль, багато пластмаси, сургуч, пластична сірка, бурштин, різні полімери – органічні аморфні тіла (целюлоза, каучук, шкіра, плексиглас, поліетилен) та ін. Основні властивості аморфних тіл У аморфних тіл немає кристалічної решітки, у них виявлений тільки ближній порядок в розташуванні молекул. На малюнку 1 зображена плоска схема розташування молекул кварцу (а) […]...
- Механічна енергія тіла Роботою сили, що діє на тіло, називають твір проекції сили в напрямку переміщення тіла на величину цього переміщення. Згідно з другим законом Ньютона тіло набуває прискорення в напрямку дії сили, і чим довше буде діяти сила, тим більше переміщення здійснить тіло у даному напрямку. Внесок сили в переміщення s тіла (див. Рис. 16а) можна оцінити, […]...
- Маса тіла. Щільність речовини Досвід показує, що змінити швидкість важкого предмета важче, ніж більш легкого. У такому випадку говорять, що важкий предмет володіє більшою інертністю, ніж легкий. Мірою інертності є маса: чим більше інертність тіла, тим більше його маса. У СІ одиницею маси є кілограм. За одиницю маси (1 кг) обрана маса циліндра, виготовленого зі спеціального сплаву. Це еталон […]...
- Маса тіла Два прояви маси. У двох попередніх параграфах ми дізналися, що маса тіла проявляє себе в природі з двох різних сторін. Перша. Чим більше маса тіла, тим помітніше його тяжіння до Землі і інших тіл (гравітаційне прояв маси). Друга. Чим більше маса тіла, тим важче змінити його швидкість або напрямок руху (інертне прояв маси). Отже, величина […]...
- Центр ваги тіла Зверніть увагу на найважливіший момент – центр ваги тіла. Саме через його порушення виникають серйозні проблеми при використанні машин і в трюках. Рівновага тіл вивчається розділом механіки – статикою. Візьміть, наприклад, лінійку і покладіть на палець, щоб отримати хрест. Вирівнюйте лінійку так, щоб вона лежала на пальці і не падала. Таким чином, ви знайдете центр […]...
- 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 […]...
- Від чого залежить вид траєкторії тіла? Траєкторія тіла залежить від того, щодо якого тіла розглядають рух цього тіла. Нехай, наприклад, з полиці вагона поїзда, що йде падає кулька, на якому сидить павучок. Тоді траєкторія руху кульки щодо вагона – прямолінійна (рис. 8.4, а), а відносно Землі – криволінійна (рис. 8.4, б). Щодо ж павучка куля при падінні покоїться, тобто його траєкторією […]...
- Осі площини тіла людини Частинами тіла людини є тулуб, шия, голова і дві пари кінцівок: дві верхні кінцівки – руки і дві нижні – ноги. В анатомії умовно прийнято вивчати тіло у вертикальному симетричному положенні з опущеними руками, великі пальці яких звернені назовні (положення супінації). При анатомічному описі користуються площинами і напрямами, що проходять через тіло відповідно трьом площинам […]...
- Рух тіла Рух вивчає наука, яка називається механікою. Механіка зародилася в Древній Греції (див. статтю ” Мікенців “) приблизно в V ст. до н. е.. Мабуть, одним з перших об’єктів її дослідження була механе – підйомна машина, яка застосовувалася в театрі для підйому та опускання акторів, що зображали богів. Звідси і пішла назва науки. Люди вже давно […]...
- Маса тіла – фізика При впливі одних тіл на інші тіла змінюють свою швидкість – набувають прискорення. При цьому різні тіла при даному впливі набувають різний прискорення (т. Е. Надають різний опір зміні їх швидкостей). Властивість тіл купувати певне прискорення при даному впливі називається інертністю. Інертність полягає в тому, що для зміни швидкості тіла на задану величину потрібно, щоб […]...
- Як рухається тіло, якщо на нього не діють інші тіла? Через що швидкість тіла змінюється? Штовхніть ногою лежить м’яч – він покотиться (рис. 12.1). Швидкість м’яча змінилася внаслідок дії на нього іншого тіла. Котиться м’яч можна зупинити ногою. І в цьому випадку швидкість м’яча змінюється внаслідок дії на нього іншого тіла. Подивимося тепер на котиться по траві м’яч: його швидкість поступово зменшується. Може бути, і […]...
- Кількісні характеристики тіла Основні поняття фізики – суть усіх понять, які прямо або побічно описують природу явищ. З кількісних характеристик тіла можна відзначити його обсяг і масу. Наведемо визначення. Обсяг є показник того, скільки місце займає тіло в просторі. Уточнимо, що, якщо, наприклад, порожниста сфера і куля однакового радіуса знаходяться в просторі, то це не означає, що обидві […]...
- Рух тіла під дією сили тяжіння Якщо на тіло діє тільки сила тяжіння, то тіло здійснює вільне падіння. Вид траєкторії руху залежить від напрямку і модуля початкової швидкості. При цьому можливі наступні випадки руху тіла: Якщо початкова швидкість тіла дорівнює нулю або паралельна силі тяжіння, тіло здійснює прямолінійне вільне падіння; Якщо початкова швидкість тіла спрямована під кутом до сили тяжіння, то […]...