Este inclus conceptul unui sistem de referință. Mare enciclopedie de petrol și gaze

Matematic, mișcarea unui corp (sau a unui punct material) în raport cu cadrul de referință selectat este descrisă prin ecuații care stabilesc modul în care acestea se schimbă în timp t coordonatele care definesc poziția corpului (punctului) în acest cadru de referință. Aceste ecuații se numesc ecuații de mișcare. De exemplu, în coordonatele carteziene x, y, z, mișcarea unui punct este determinată de ecuațiile ,,.

În fizica modernă, orice mișcare este relativă, iar mișcarea unui corp ar trebui luată în considerare numai în raport cu un alt corp (corp de referință) sau un sistem de corpuri. Este imposibil să indicați, de exemplu, cum se mișcă luna în general, puteți determina mișcarea ei doar, de exemplu, în raport cu Pământul, Soarele, stelele etc.

Alte definiții

Uneori - mai ales în mecanica continuumului și teoria generală relativitatea - cadrul de referință este asociat nu cu un singur corp, ci cu un continuum de real sau imaginar de bază organismele de referință, care definesc și sistemul de coordonate. Liniile mondiale ale corpurilor de referință „mătură” spațiul-timp și, în acest caz, stabilesc o congruență cu care pot fi luate în considerare rezultatele măsurătorilor.

Relativitatea mișcării

Relativitatea mișcării mecanice - aceasta este dependența traiectoriei corpului, distanța parcursă, deplasarea și viteza de alegerea cadrului de referință.

Corpurile în mișcare își schimbă poziția față de alte corpuri. Poziția unei mașini care se grăbește de-a lungul autostrăzii se modifică în raport cu semnele de pe stâlpii kilometri, poziția unei nave care navighează în mare lângă coastă se schimbă în raport cu linia de coastă și mișcarea unei aeronave care zboară deasupra solului poate fi judecată prin schimbarea poziției sale față de suprafața Pământului. Mișcarea mecanică este procesul de schimbare a poziției relative a corpurilor în spațiu în timp. Se poate arăta că același corp se poate mișca în moduri diferite față de alte corpuri.

Astfel, este posibil să spunem că un corp se mișcă numai atunci când este clar în raport cu ce alt corp - corpul de referință, poziția sa s-a schimbat.

Cadrul de referință absolut

Adesea în fizică, unele FR sunt considerate cele mai convenabile (privilegiate) în cadrul rezolvării acestei probleme - acest lucru este determinat de simplitatea calculelor sau de scrierea ecuațiilor dinamicii corpurilor și câmpurilor în ea. De obicei, această posibilitate este asociată cu simetria problemei.

Pe de altă parte, se credea anterior că există un anumit cadru de referință „fundamental”, simplitatea scrisului în care legile naturii îl disting de toate celelalte sisteme. De exemplu, fizicienii secolului al XIX-lea. credea că sistemul, în raport cu care se sprijină eterul electrodinamicii lui Maxwell, este privilegiat și, prin urmare, a fost numit Sistemul de Referință Absolut (ASO). În conceptele moderne, nu există nici un cadru de referință, distins în acest fel, deoarece legile naturii, exprimate în formă tensorială, au aceeași formă în toate cadrele de referință - adică în toate punctele spațiului și în orice moment. Această condiție - invarianța spațiu-timp locală - este una dintre bazele testabile ale fizicii.

Vezi si

Note

Fundația Wikimedia. 2010.

Vedeți ce este „sistemul de referință” în alte dicționare:

SISTEM DE CONTARE - un set de sistem neschimbat condiționat de corpuri reale sau abstracte, cu care este conectat (a se vedea) și un ceas care se află într-un sistem de coordonate dat. Un astfel de sistem vă permite să determinați în raport cu acesta poziția sau mișcarea corpului investigat (milioane ... ... Marea Enciclopedie Politehnică

cadru de referință - - [A.S. Goldberg. Dicționarul energetic rusesc englez. 2006] Subiecte energie în general sistemul de referință EN ... Ghidul traducătorului tehnic

În mecanică, un set de sistem de coordonate și un ceas asociat cu un corp, în raport cu care este studiată mișcarea (sau echilibrul) altor puncte sau corpuri materiale. Orice mișcare este relativă, iar mișcarea corpului ... ... Marea Enciclopedie Sovietică

cadru de referință - atskaitos sistema statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cadru de referință; sistem de referință vok. Bezugssystem, n rus. cadru de referință, f pranc. système de référence, m ... Fizikos terminų žodynas

cadru de referință - Un sistem de coordonate asociat cu un corp rigid (corpuri), în raport cu care poziția altor corpuri (sau sisteme mecanice) este determinată în momente diferite ... Dicționar explicativ terminologic politehnic

În mecanică, un set de sisteme de coordonate și ceasuri sincronizate asociate unui corp, în raport cu care este studiată mișcarea (sau echilibrul) altor puncte sau corpuri materiale. În problemele dinamicii, rolul predominant îl joacă ... ... dicționar enciclopedic

Un corp rigid real sau condiționat, cu ochiul conectat la un sistem de coordonate, echipat cu un ceas și utilizat pentru a determina poziția în spațiu a fizicului investigat. obiecte (particule, corpuri etc.) în decomp. momente în timp. Adesea sub S. o. a intelege ... ... Marele dicționar politehnic enciclopedic

În mecanică, totalitatea sistemului de coordonate și sincronizare. ore asociate corpului, în raport cu romul, se studiază mișcarea (sau echilibrul) c. n. alte puncte sau corpuri materiale. În problemele de dinamică, inerțiale ... ... Științele naturii. dicționar enciclopedic

Cadru de referință - - contextul extern în care apare un anumit eveniment și, prin urmare, relativ la care este interpretat sau evaluat. De exemplu, un astfel de context poate fi o situație socială în care un individ acționează: Într-o situație ... ... Dicționar enciclopedic de psihologie și pedagogie

Sistemul de referință inerțial - un cadru de referință în care legea inerției este valabilă: un punct material, când nu acționează forțe asupra acestuia (sau acționează forțe reciproc echilibrate), se află într-o stare de repaus sau mișcare rectilinie uniformă. Orice sistem ... ... Conceptele științei naturale moderne. Glosar de termeni de bază

« Fizică - Grad 10 "

Prin natura sarcinilor de rezolvat, mecanica este împărțită în cinematică și dinamica.

În cinematică, mișcarea corpurilor este descrisă fără a afla motivele care cauzează această mișcare

Primul lucru care vă atrage atenția atunci când observați lumea din jurul nostru este variabilitatea ei. Lumea nu este înghețată, statică. Schimbările în acesta sunt foarte diverse. Dar dacă vă întrebați ce schimbări observați cel mai des, atunci răspunsul, probabil, va fi neechivoc: poziția obiectelor se schimbă (sau corpuri, cum spun fizicienii) relativ la sol și relativ unul față de celălalt în timp.

Indiferent dacă un câine aleargă sau o mașină curge, același proces are loc cu ei: poziția lor față de sol și față de tine se schimbă în timp. Ei se misca. Arcul este comprimat, placa pe care stai așezat se îndoaie - poziția diferitelor părți ale corpului una față de cealaltă se schimbă.

Se numește schimbarea în timp a poziției corpului sau a părților corpului în spațiu față de alte corpuri mișcare mecanică.

Definiția mișcării mecanice pare simplă, dar această simplitate este înșelătoare. Citiți din nou definiția și luați în considerare dacă toate cuvintele vă sunt clare: spațiu, timp, în raport cu alte corpuri... Cel mai probabil, aceste cuvinte necesită clarificări.

Spațiu și timp.

Spațiul și timpul sunt conceptele cele mai generale ale fizicii și ... cele mai puțin clare.

Nu avem informații cuprinzătoare despre spațiu și timp. Dar nici măcar rezultatele obținute astăzi nu pot fi afirmate chiar la începutul studiului fizicii.

De obicei, este suficient pentru noi să putem măsura distanța dintre două puncte din spațiu cu o riglă și intervalele de timp cu un ceas. O riglă și un ceas sunt cele mai importante dispozitive de măsurare în mecanică și în viața de zi cu zi. Distanțele și intervalele de timp trebuie tratate în studiul multor fenomene din toate domeniile științei.

„... În ceea ce privește alte corpuri”.

Dacă această parte a definiției mișcării mecanice v-a scăpat atenției, atunci riscați să nu înțelegeți cel mai important lucru. De exemplu, există un măr pe o masă într-un compartiment al unei căruțe. Când trenul pleacă, doi observatori (pasagerul și persoana însoțitoare) sunt rugați să răspundă la întrebarea: mărul se mișcă sau nu?

Fiecare observator evaluează poziția mărului în raport cu el însuși. Pasagerul vede că mărul se află la o distanță de 1 m de el și această distanță se menține în timp. Persoana care vede pe platformă vede cum distanța de la el la măr crește în timp.

Pasagerul răspunde că mărul nu se mișcă mecanic - este nemișcat; persoana însoțitoare spune că mărul se mișcă.

Legea relativității mișcării:
Natura mișcării corpului depinde de ce corpuri luăm în considerare mișcarea dată.

Să începem să studiem mișcarea mecanică. A durat aproximativ două mii de ani omenirea pentru a se îndrepta pe calea cea bună, care s-a încheiat cu descoperirea legilor mișcării mecanice.

Încercările filosofilor antici de a explica motivele mișcării, inclusiv mecanice, au fost rodul fanteziei pure. În același mod, au argumentat, cum un călător obosit își accelerează pașii în timp ce se apropie de o casă, o piatră care cade începe să se miște din ce în ce mai repede, apropiindu-se de mama pământ. Mișcările organismelor vii, precum pisicile, păreau în acele zile mult mai simple și mai ușor de înțeles decât căderea unei pietre. Cu toate acestea, au existat idei strălucitoare. Așadar, filosoful grec Anaxagoras a spus că Luna, dacă nu se mișca, va cădea pe Pământ, ca o piatră care cade dintr-o curea.

Cu toate acestea, adevărata dezvoltare a științei mișcării mecanice a început cu lucrările marelui fizician italian G. Galilei.

Cinematică este o ramură a mecanicii care studiază modalitățile de descriere a mișcărilor și relația dintre mărimile care caracterizează aceste mișcări.

A descrie mișcarea unui corp înseamnă a indica o modalitate de a determina poziția sa în spațiu în orice moment.

La prima vedere, sarcina de a o descrie pare foarte dificilă. Într-adevăr, uită-te la norii care se învârtesc, frunzele care se leagănă pe o ramură de copac. Imaginați-vă mișcarea complexă a pistoanelor unei mașini pe o autostradă. Cum începeți să descrieți mișcarea?

Cel mai simplu lucru (și în fizică merg întotdeauna de la simplu la complex) este să înveți cum să descrii mișcarea unui punct. Un punct poate fi înțeles, de exemplu, o mică marcă aplicată unui obiect în mișcare - o minge de fotbal, o roată a tractorului etc. Dacă știm cum se mișcă fiecare astfel de punct (fiecare foarte mic complot) a corpului, atunci vom ști cum se mișcă întregul corp.

Cu toate acestea, când spui că ai schiat 10 km, atunci nimeni nu va specifica ce parte a corpului tău a parcurs distanța de 10 km, deși tu nu ești nicidecum punctul. În acest caz, nu are nicio semnificație semnificativă.

Să introducem conceptul de punct material - primul model fizic al corpurilor reale.

Punct material - un corp, a cărui dimensiune și formă pot fi neglijate în condițiile problemei examinate.

Sistem de referință.

Mișcarea oricărui corp, așa cum știm deja, este o mișcare relativă. Aceasta înseamnă că mișcarea unui corp dat poate fi diferită în raport cu alte corpuri. Studiind mișcarea corpului care ne interesează, trebuie să indicăm în mod necesar cu privire la ce corp este considerată această mișcare.

Se numește corpul relativ la care este luată în considerare mișcarea organism de referință.

Pentru a calcula poziția unui punct (corp) în raport cu corpul de referință selectat, în funcție de timp, este necesar nu numai să asociați un sistem de coordonate cu acesta, ci și să puteți măsura timpul. Timpul este măsurat cu un ceas. Ceasurile moderne sunt dispozitive complexe. Acestea vă permit să măsurați timpul în secunde cu o precizie de treisprezece zecimale. Bineînțeles, nici un ceas mecanic nu poate oferi o astfel de precizie. Deci, unele dintre cele mai exacte din țară ceas mecanic pe Turnul Spasskaya de la Kremlin sunt de zece mii de ori mai puțin precise decât Standardul de timp al statului. Dacă ceasul de referință nu este corectat, atunci pentru o secundă va fugi sau va rămâne în urmă timp de trei sute de mii de ani. Este clar că în viața de zi cu zi nu este nevoie să se măsoare timpul cu o precizie foarte mare. Dar pentru cercetarea fizică, astronautica, geodezia, radioastronomia, controlul transportului aerian, este pur și simplu necesară o precizie ridicată în măsurarea timpului. Precizia cu care putem calcula poziția corpului la un moment dat depinde de precizia timpului de măsurare.

Se numește setul corpului de referință, al sistemului de coordonate asociat și al ceasului cadru de referință.

Figura arată cadrul de referință ales pentru luarea în considerare a zborului mingii aruncate. În acest caz, corpul de referință este casa, axele de coordonate sunt alese astfel încât mingea să zboare în planul XOY, se ia un cronometru pentru a determina timpul.

Pagina 1

Corpul de referință împreună cu un set de instrumente pentru măsurarea timpului și distanței se numește cadru de referință.

Corpul de referință, sistemul de coordonate asociat și dispozitivul de măsurare a timpului (ceasul) formează un sistem de referință. IMiMgl As, se numește distanța parcursă.

Corpul de referință împreună cu ceasul plasat pe el formează un cadru de referință.

Corpul de referință este un corp considerat în mod convențional ca nemiscat.

Corpul de referință, cu care este asociat unul sau alt sistem de coordonate, este considerat convențional staționar, iar mișcarea altor corpuri este investigată în raport cu acesta. De exemplu, având în vedere o minge întinsă pe o masă, puteți lua o masă sau pereții unei camere ca corp de referință. De fapt, masa și camera participă la rotația zilnică a Pământului în jurul axei sale și, împreună cu Pământul - la mișcarea anuală pe o orbită închisă în jurul Soarelui. Astfel, dacă un corp dat se mișcă sau se află în repaus este determinat doar de corpul de referință, în raport cu care este luată în considerare mișcarea acestuia.

Există o mulțime de corpuri de referință sau sisteme de coordonate: puteți descrie mișcarea cu privire la orice. Cu toate acestea, fizicienii au ales cu mult timp în urmă corpuri de referință care se mișcă prin inerție într-o clasă specială. Acestea sunt numite sisteme de coordonate inerțiale sau galileene.

Corpurile de referință pot fi Pământul, Soarele, stelele și alte corpuri. Descrierea mișcării corpului depinde de alegerea corpului de referință. De exemplu, un pasager așezat într-un vagon al unui tren în mișcare este în repaus dacă peretele vagonului este selectat ca corp de referință. Dacă clădirea gării servește drept corp de referință, atunci pasagerul va fi într-o stare de mișcare relativă la aceasta. Nu există corpuri staționare în natură. Un corp în repaus în raport cu unele corpuri se mișcă în raport cu alte corpuri. Nu există pace absolută în natură. Mișcarea mecanică a corpului, ca și starea de repaus, este relativă.

Corpul de referință este un corp (sistem de corpuri), relativ la care este determinată poziția în spațiu a obiectului care ne interesează.

Dacă corpul de referință se rotește uniform, atunci nu sunt necesare forțe externe pentru a menține această mișcare și sistemul poate fi considerat închis. Cu toate acestea, corpurile amplasate acolo experimentează (din punctul de vedere al unui observator în IISO) acțiunea forțelor de inerție centrifuge dacă sunt nemișcate în raport cu cadrul de referință.

Să conectăm corpul de referință la Pământ și să îndreptăm ordonata în jos.

Selectăm un corp de referință, în raport cu care vom lua în considerare mișcarea.

Vom lua pasagerul ca corp de referință și vom direcționa axa coordonatelor de-a lungul mișcării trenului care vine.

Setul corpului de referință și coordonatele și ceasurile asociate sincronizate între ele formează așa-numitul cadru de referință. Conceptul de cadru de referință este fundamental în fizică. Descrierea spațio-temporală a mișcării folosind distanțe și intervale de timp este posibilă numai atunci când este selectat un anumit cadru de referință.

Orice sistem de coordonate poate fi asociat cu corpul de referință; cel mai adesea folosesc un sistem dreptunghiular (cartezian). Un corp fizic, a cărui dimensiune și structură internă pot fi ignorate atunci când se studiază mișcarea acestuia, se numește punct material.