Система за движение и пространствена справка

Преди да обсъдим какво представлявапространствената референтна рамка, трябва да преминем през малък начин на разсъждение. Това постепенно ще се доближи до разбирането на същността и важността на това понятие не само за курса по механика (кинематика), но и за цялата физика.

Първо, нека дефинираме понятието"движение". За да направим това, ще използваме формулировката, надникнала в общия курс на физиката от D.V. Sivukhin (том 1 - „Механика“).

Движението е промяна в положението на телата в пространството във времето.

Въз основа на това определение можете да направите малка инструкция от няколко стъпки, която ви позволява да определите дали движението се е „случило“ или не.

  1. Определете позицията на тялото в началния момент от време;
  2. Ние избираме периода от време, през който ще наблюдаваме тялото;
  3. Разделяме избрания времеви интервал на безкраен брой малки времеви интервали;
  4. Определяме позицията на тялото в началото и в края на всеки интервал от време;
  5. Ако за поне един малък интервал от време първоначалната позиция на тялото не съвпада с крайната позиция, ние заключаваме, че движението се е „случило”; ако положението на тялото остане непроменено, движението не се е „случило“.

Пространствена референтна рамка

Нека анализираме алгоритъма, предложен по-горе, или по-скоро неговата първа точка. Как да определим позицията на тялото в началния момент? Можете да направите това само като добавите друго тяло към системата.

Факт е, че концепцията за абсолютната позиция на тялото е безсмислена. За да има смисъл тази фраза, трябва да има някакво „абсолютно пространство“, по отношение на което можете да разглеждате това тяло. Но не съществува.

Следователно, подтяло, винаги ще разбираме относителното положение. Тези. позицията на тялото винаги ще се разглежда спрямо друго тяло или система от тела, нареченапространствена референтна рамка. Нека дадем дефиниция, използвайки същия учебник по физика от уважавания Д. В. Сивухин:

Пространствена референтна система е тяло или система от тела, спрямо които се определя положението на други тела.

Дали можете да регистрирате факта на движение или не зависи от избора на пространствена референтна система. За по-голяма яснота трябва да разгледате предложения пример.

Пространствена референтна система - Пример

Представете си движещ се влак и муха, която тихо седи на стъклото на един от прозорците.

Да кажем, че сте във влака и, седейки в купето, разглеждате това мързеливо насекомо. Можете да кажете със сигурност, че мухата седи на стъклото ине мърда.

Ще ви прехвърлим до платформата на една от спирките, покрай която влакът се втурва без спирачки. Виждаш ли мухата. Съмнявам се -тя се движи със скоростта на влак, докато е в него.

В първия случай стъклото на прозореца беше взето като пространствена референтна система, спрямо която нямаше движение - позицията на мухата не се променяше с времето. Във втория случай платформата беше взета като пространствена референтна система, спрямо която се случи движението - позицията на мухата се промени с течение на времето.

Горният пример идеално илюстрира зависимостта на движението от избранатапространствена референтна рамка.