Відносність руху і система відліку у фізиці

 

Відносність руху проявляється в тому, що поведінка будь-якого рухомого тіла може бути визначено тільки по відношенню до якогось іншого тіла, яке називають тілом відліку.

Тіло відліку, система координат

Тіло відліку вибирають довільно. Слід зазначити, що рухоме тіло і тіло відліку рівноправні. Кожне з них при розрахунку руху у разі необхідності можна розглядати або як тіло відліку, або як тіло рухається. Наприклад, людина стоїть на Землі і спостерігає, як по дорозі їде автомобіль. Людина нерухомий відносно Землі і вважає Землю тілом відліку, літак і автомобіль в цьому випадку тіла рухаються. Однак, пасажир автомобіля, який каже, що дорога тікає з-під коліс, теж прав. Він вважає тілом відліку автомобіль (він нерухомий відносно автомобіля), Земля при цьому – тіло рухається.

 

Щоб фіксувати зміна положення тіла в просторі, з тілом відліку потрібно зв’язати систему координат. Система координат – це спосіб завдання положення об’єкта в просторі.

При вирішенні фізичних задач найбільш поширеною є декартова прямокутна система координат з трьома взаємно перпендикулярними прямолінійними осями – абсцисою (OX), ординатою (OY) і аплікат (OZ). Масштабної одиницею вимірювання довжини в СІ є метр.

При орієнтуванні на місцевості користуються полярною системою координат. По карті визначають відстань до потрібного населеного пункту. Напрямок руху визначають по азимуту, тобто куті, який становить нульове напрямок з лінією, що з’єднує людину з потрібним пунктом. Таким чином, у полярній системі координат координатами є відстань r і кут \varphi .

В географії, астрономії і при розрахунках рухів супутників і космічних кораблів положення всіх тіл визначається щодо центру Землі у сферичній системі координат. Для визначення положення точки в просторі в сферичній системі координат задають відстань r до початку відліку і кути \varphi \vartheta — кути, що становить радіус-вектор з площиною нульового гринвіцького меридіана (довгота) і площиною екватора (широта).

Система відліку

Система координат, тіло відліку, з яким вона зв’язана, і прилад для вимірювання часу утворюють систему відліку, щодо якої розглядається рух тіла.

При рішенні будь-якої задачі про рух перш за все повинна бути вказана та система відліку, в якій буде розглядатися рух.

При розгляді руху відносно рухомої системи відліку справедливий класичний закон додавання швидкостей: швидкість тіла відносно нерухомої системи відліку дорівнює векторній сумі швидкості тіла відносно рухомої системи відліку і швидкості рухомої системи відліку відносно нерухомої:

Відносність руху

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Енергія кванта