<<
>>

§ 1.2. ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИ. КООРДИНАТЫ. СИСТЕМА ОТСЧЕТА

I Выясним, что нужно для описания движения точки. Координаты

Механическое движение состоит в изменении положения тела в пространстве с течением времени. В случае прямолинейного движения точка (обозначим ее буквой А) во все моменты времени остается на одной прямой.

Для определенности будем считать, что прямая изображает шоссе, а точка А — автомобиль.

Описать движение автомобиля — это значит определить его положение на шоссе в любой момент времени .

Сделать это можно различными способами.

Предварительно необходим простой, но важный шаг. На прямой (шоссе) мы должны выбрать начало отсчета расстояний. Указать положение автомобиля на шоссе — значит указать его расстояние от точки, принимаемой за начало отсчета расстояний. Точку эту можно выбирать произвольно, но выбирать ее надо обязательно. Например, за начало отсчета расстояний можно принять один из километровых столбов.

О А Выберем точку начала отсчета рас

стояний и обозначим ее буквой О (рис. 1.2). Расстояние OA от начала от- Рис. 1.2 счета до движущейся точки обозначим

буквой г. Но это расстояние еще не оп- q х = г ределяет положения точки А на пря

А X

Рис. 1.3

О

мой однозначно. Допустим, что г = 550 м. Такое расстояние можно отсчитать как вправо от точки О, так и влево. Поэтому характеризовать положение точки А просто длиной отрезка OA нельзя. Нужно еще знать, справа или слева от начала отсчета расположена точка А. Вы уже догадались, что сле- Рис. 1.4 Дует воспользоваться осью координат

(это понятие вам хорошо известно из курса математики), т. е. выбрать на прямой положительное направление, отметив его стрелкой. Тогда положение тела можно охарактеризовать одной координатой — числом, принимающим как положительные, так и отрицательные значения.

Точки А (рис. 1.3 и 1.4), находящиеся на одинаковых расстояниях г от начала координат, имеют координаты х1 = г (см.

рис. 1.3) и х2 = -г (см. рис. 1.4). Расстояние точки от начала координат равно модулю ее координаты: г = |дс|. Если за начало отсчета принять километровый столб (рис. 1.5), то при выбранном положительном направлении оси X координата автомобиля будет положительной, а координата дерева — отрицательной.? Расстояние OA измеряется одним из обычных способов, например с помощью рулетки. Никаких особых трудностей при измерении расстояния на шоссе нет. Вот измерение огромных расстояний до планет Солнечной системы и особенно до звезд — задача сложная. Решением ее занимается астрономия. Трудно измерять и очень малые расстояния, такие, как расстояния между атомами твердого тела.

Если бы точка А покоилась, то задача по определению ее положения решалась просто: надо измерить координату точки А. Ведь координата покоящегося тела не меняется со временем. Другое дело, когда точка А движется. Теперь ее координата х в разные моменты времени различна, т. е. зависит от времени. Найти эту зависимость — значит ответить на вопрос, каковы координаты точки в любые моменты времени. Или, наоборот, в какие моменты времени точка А будет иметь указанные координаты. Определение моментов времени сейчас не является сложной задачей, если не требуется очень высокая точ-ность.

Правда, не очень просто фиксировать момент, когда тело оказывается в данном месте. Так, на спортивных соревнованиях (бег, горные лыжи, коньки) для определения времени финиша с точностью до сотых и даже тысячных долей секунды применяются сложные электронные устройства. Но мы будем считать, что в каждом случае можно одновременно фиксировать положение точки и показания часов с достаточной точностью.

Система отсчета

Во всех случаях можно говорить лишь о движении одного тела относительно другого (например, о движении автомобиля относительно земли) .

Тело, относительно которого рассматривается движение, называется телом отсчета.

33

2-Мякишев, 10 кл.

С телом отсчета обычно связывают систему координат. В случае прямолинейного движения достаточно одной координатной оси. С помощью системы координат определяют положение тела. Кроме того, необходимы часы, так как движение происходит во времени.

Тело отсчета, связанная с ним система координат (или координатная ось) и часы образуют систему отсчета.

Для описания прямолинейного движения нужно выбрать систему отсчета: тело отсчета, координатную ось и часы.

? Можно ли автомобиль считать точкой при его движении по выпуклому мосту?

<< | >>
Источник: Г. Я. Мякишев. ФИЗИКА¦ МЕХАНИКА ¦10. 2012

Еще по теме § 1.2. ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИ. КООРДИНАТЫ. СИСТЕМА ОТСЧЕТА:

  1. Тема 4. Бытие и его основные формы. Материя, движение, пространство и время.
  2. §1.1. ДВИЖЕНИЕ ТЕЛА И ТОЧКИ
  3. § 1.2. ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИ. КООРДИНАТЫ. СИСТЕМА ОТСЧЕТА
  4. § 1.3. РАЗЛИЧНЫЕ СПОСОБЫ ОПИСАНИЯ ДВИЖЕНИЯ. ТРАЕКТОРИЯ
  5. § 1.4. РАВНОМЕРНОЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ. СКОРОСТЬ
  6. § 1.5. КООРДИНАТЫ И ПРОЙДЕННЫЙ ПУТЬПРИ РАВНОМЕРНОМ ПРЯМОЛИНЕЙНОМ ДВИЖЕНИИ
  7. § 1.6. ГРАФИК СКОРОСТИРАВНОМЕРНОГО ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ. ГРАФИК ПУТИ. ГРАФИК КООРДИНАТЫ
  8. §1.20. ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ С ПОСТОЯННЫМ УСКОРЕНИЕМ
  9. §1.26. РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИ ПО ОКРУЖНОСТИ.ЦЕНТРОСТРЕМИТЕЛЬНОЕ УСКОРЕНИЕ
  10. §2.12. ИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА
  11. Глава 4НЕИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА. СИЛЫ ИНЕРЦИИ