Система отсчета
Система координат
Описывающие явление механического движения
Физические величины и понятия,
Контролирующе-обучающая программа изучения явления механического движения физического тела.
Описание явления механического движения
Все, что мы видим вокруг, с течением времени изменяется. Чаще всего мы в жизни наблюдаем изменение положения тела относительно других – едет автомобиль по шоссе, плывут в небе облака, колеблется маятник часов, Луна вращается вокруг Земли и так далее. Взаимные изменения положения тел или их частей в пространстве с течением времени называются механическим движением.Чтобы его установить, необходимо выбрать тело отсчета, относительно которого можно фиксировать положение движущегося тела в любой момент времени. Тело отсчета выбирается произвольно. В приведенных примерах им может быть столб или дерево возле дороги, корпус часов, поверхность Земли и так далее.
Чтобы описать движение тела, необходимо точно знать его «адрес» или его изменение во времени, то есть уметь определять его положение в пространстве относительно тела отсчета в любой момент времени. Положение тела в пространстве проще всего определить с помощью системы координат. Из курса геометрии известно, что существуют разные системы координат. С их помощью благодаря измерению расстояний или углов можно точно фиксировать «адрес» тела как определенную точку пространства в данной системе координат.
Например, в географии положение тела на земной поверхности задается двумя числами на пересечении меридианы и параллели – географической широтой и долготой. В окружающем пространстве «адрес» тела проще всего можно определить с помощью измерения расстояний х и у, которые называются координатами (рис. 1.1).
Систему координат, как правило, связывают с телом отсчета. Тогда движущееся тело характеризуется изменением положения тела в пространстве относительно тела отсчета, то есть изменением его координат во времени.
Рис. 1.1
Чтобы установить такое изменение в любой момент времени, с телом отсчета и системой координат необходимо иметь прибор для измерения времени, например часы. Тело отсчета, система координат и часы в совокупности называются системой отсчета.
Достаточно часто в окружающем нас мире кроме движущихся тел мы наблюдаем и недвижущиеся, то есть такие, которые пребывают в состоянии покоя. Однако абсолютно недвижущихся тел не бывает. Состояние покоя и состояние движения тел относительны, поскольку зависят от выбранной системы отсчета. Например, столы в классе неподвижны относительно пола, но они движутся вместе с Землей относительно Солнца. Таким образом, состояние покоя тел является относительным, зависящим от выбранной системы отсчета.