نقطة مادية بدون أبعاد وأنظمة مرجعية مختلفة. حركة ميكانيكية

تاريخيًا ، حدث أن القسم الأول من الفيزياء هو الميكانيكا. يصف الميكانيكا حركة الهيئات ، وأهم دور في هذا القسم هو الإطار المرجعي.

في الميكانيكا ، مفهوم الحركة يعني تغيير موضع الجسم بالنسبة لبعضه البعض بمرور الوقت. وفقًا لذلك ، من المستحيل تتبع مسار الجسم دون وجود نقطة مرجعية ، أو خلاف ذلك - نظام إحداثيات. بالإضافة إلى ذلك ، هناك حاجة إلى نظام مرجعي زمني لإصلاح الحركة. النظام المرجعي في الميكانيكا هو مجموعة من نظام إحداثيات مرتبط بجسم أو مجموعة من الأجسام ، ونظام مرجعي زمني ، يمكن اعتباره حركة (أو راحة) جسم آخر.

من السهل فهم ماهية النظام المرجعي ومدى أهمية اختياره باستخدام أمثلة من المقاييس الكونية. يعلم الجميع أن القمر يتحرك حول الأرض على طول مسار قريب من دائرة. وفقًا لذلك ، تبدو حركة القمر الصناعي الطبيعي في الإطار المرجعي المرتبط بكوكبنا بسيطة للغاية. حاول الآن أن تتخيل كيف تبدو حركة القمر إذا كان نظام الإحداثيات مرتبطًا بالشمس.

أنظمة بالقصور الذاتي

تسمى الأنظمة المرجعية بالقصور الذاتي ، حيث يحافظ الجسم ، في حالة عدم وجود قوى مؤثرة عليه (أو مع القيمة الإجمالية للقوى المؤثرة عليه ، على حالة من الراحة أو يستمر في الحركة المستقيمة المنتظمة (أي ، يتحرك بالقصور الذاتي ، ومن هنا جاء الاسم). إن وجود مثل هذه الأطر المرجعية يفترضه قانون نيوتن الأول. هذه الأنظمة مناسبة لأبسط وصف لحركة الأجسام.

نظام القصور الذاتي هو مجرد نموذج رياضي مثالي. من المستحيل ماديًا العثور على مثل هذا النظام المرجعي. تستخدم أنظمة مرجعية مختلفة لوصف عمليات مختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، في بعض الحالات يمكن اعتبار الإطار المرجعي بالقصور الذاتي ، وفي حالات أخرى - غير بالقصور الذاتي. الحقيقة هي أنه في بعض الأحيان يكون الخطأ الحسابي الناجم عن عدم القصور الذاتي للنظام غير مهم ، ويمكن إهماله.

الأطر المرجعية غير بالقصور الذاتي

ترتبط كل من الأطر المرجعية بالقصور الذاتي وغير بالقصور الذاتي بكوكب الأرض. في الوقت نفسه ، يجب على المرء أن يفهم أن الافتراض بأن الأرض هي نظام بالقصور الذاتي تقريبي للغاية على نطاق كوني. ومع ذلك ، فإن هذا التقريب التقريبي كافٍ لوصف العديد من العمليات التي تحدث على سطح الكوكب. على وجه الخصوص ، تم وصف حركة النقل البري ، وحركة الكرات على طاولة البلياردو ، وما إلى ذلك ، بدقة في هذا التقريب.

تتحرك الأرض حول محورها. يجب أن تؤخذ هذه الحركة في الاعتبار ، على سبيل المثال ، عند إطلاق مركبة فضائية. في الإطار المرجعي المرتبط بالأرض ، يُطلق صاروخ عموديًا أيضًا حركة واضحة في الاتجاه الأفقي. هذا أمر منطقي: موقع إطلاق الصاروخ يتغير مع تغير سطح الكوكب بأكمله بسبب دورانه. يتم وصف هذه الانحرافات في المسار ، المتأصلة في الأنظمة غير بالقصور الذاتي ، رياضيًا بحتًا باستخدام قوى بالقصور الذاتي (قوى غير موجودة بالفعل ، ولكن مع الأخذ في الاعتبار التي تساعد على تصنيف الإطار المرجعي بشكل رسمي على أنه قصور ذاتي). في هذه الحالة ، يتم وصف الانحراف المرئي رياضياً للصاروخ عن مسار مستقيم بواسطة قوة كوريوليس ، التي يُزعم أنها تؤثر عليه.

أمثلة توضيحية

يتم إعطاء تمثيل مرئي أكثر لقوى القصور الذاتي من خلال أمثلة للأنظمة المرجعية المرتبطة بالمركبة. تخيل طاولة بلياردو موجودة في عربة قطار تسير بشكل مستقيم وبسرعة ثابتة. يمكن للركاب اللعب على هذه الطاولة دون الشعور بأي حركة. ولكن بمجرد أن يضغط القطار بقوة ، أو يتسارع ، أو ينعطف ، سيشعر الجميع بالدفع ، وستبدأ الكرات في التحرك. ومع ذلك ، في الإطار المرجعي المرتبط بالقطار ، لم يكن هناك ماديًا أي مصادر للقوة أدت إلى هذا الموقف. هذه "القوة غير الموجودة" هي ما يسمى بقوة القصور الذاتي.

رياضيًا ، يتم وصف حركة الجسم (أو النقطة المادية) فيما يتعلق بنظام مرجعي مختار بواسطة المعادلات التي تحدد كيف رإحداثيات تحدد موضع الجسم (النقاط) في هذا الإطار المرجعي. تسمى هذه المعادلات معادلات الحركة. على سبيل المثال ، في الإحداثيات الديكارتية x ، y ، z ، يتم تحديد حركة النقطة بواسطة المعادلات ، ،.

في الفيزياء الحديثة ، أي حركة نسبية ، وحركة الجسم يجب أن تؤخذ في الاعتبار فقط فيما يتعلق ببعض الجسم الآخر (الجسم المرجعي) أو نظام الأجسام. من المستحيل الإشارة ، على سبيل المثال ، إلى كيفية تحرك القمر بشكل عام ، ولا يمكن للمرء إلا تحديد حركته ، على سبيل المثال ، فيما يتعلق بالأرض والشمس والنجوم وما إلى ذلك.

تعريفات أخرى

في بعض الأحيان - لا سيما في ميكانيكا الاستمرارية والنسبية العامة - لا يرتبط الإطار المرجعي بجسم واحد ، ولكن بسلسلة متصلة من الواقعية أو التخيلية أساسيالهيئات المرجعية ، والتي تحدد أيضًا نظام الإحداثيات. الخطوط العالمية للهيئات المرجعية "تكتسح" الزمكان وفي هذه الحالة تحدد تطابقًا فيما يتعلق بنتائج القياس التي يمكن النظر فيها.

نسبية الحركة

نسبية الحركة الميكانيكية- هذا هو اعتماد مسار الجسم والمسافة المقطوعة والإزاحة والسرعة على اختيار النظام المرجعي.

الهيئات المتحركة تغير موقفها بالنسبة للهيئات الأخرى. يتغير موضع السيارة المسرعة على طول الطريق السريع بالنسبة إلى العلامات الموجودة على أعمدة الكيلومتر ، ويتغير موضع السفينة العائمة في البحر بالقرب من الساحل بالنسبة إلى الساحل ، ويمكن الحكم على حركة الطائرة التي تحلق فوق الأرض بالتغير في موضعه بالنسبة لسطح الأرض. الحركة الميكانيكية هي عملية تغيير الوضع النسبي للأجسام في الفضاء بمرور الوقت. يمكن إثبات أن نفس الجسم يمكن أن يتحرك بشكل مختلف بالنسبة للأجسام الأخرى.

وبالتالي ، يمكن القول أن بعض الجسم يتحرك فقط عندما يكون واضحًا بالنسبة إلى أي هيئة أخرى - الهيئة المرجعية - قد تغير موقعها.

نظام المرجع المطلق

في كثير من الأحيان في الفيزياء ، تعتبر بعض SO هي الأكثر ملاءمة (امتيازًا) في إطار حل مشكلة معينة - يتم تحديد ذلك من خلال بساطة الحسابات أو كتابة معادلات ديناميات الأجسام والمجالات فيها. عادة ما يرتبط هذا الاحتمال بتماثل المشكلة.

من ناحية أخرى ، كان هناك اعتقاد سابق بوجود إطار مرجعي "أساسي" معين ، وهو بساطة الكتابة التي تميزها قوانين الطبيعة عن جميع الأنظمة الأخرى. على سبيل المثال ، علماء الفيزياء في القرن التاسع عشر كان يُعتقد أن النظام ، بالنسبة إلى إيثر الديناميكا الكهربية لماكسويل ، يتمتع بامتياز ، وبالتالي كان يُطلق عليه اسم النظام المرجعي المطلق (AFR). في المفاهيم الحديثة ، لا يوجد إطار مرجعي محدد بهذه الطريقة ، لأن قوانين الطبيعة ، معبراً عنها في شكل موتر ، لها نفس الشكل في جميع الأطر المرجعية - أي في جميع النقاط في الفضاء وفي جميع النقاط في وقت. هذا الشرط - ثبات الزمكان المحلي - هو أحد أسس الفيزياء التي يمكن التحقق منها.

أنظر أيضا

ملحوظات

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

شاهد ما هو "النظام المرجعي" في القواميس الأخرى:

نظام مرجعي- مجموعة من النظام غير المشروط للأجسام الحقيقية أو المجردة التي ترتبط بها (انظر) ، والساعات التي تستريح في نظام إحداثيات معين. يتيح لك هذا النظام تحديد موضع أو حركة الجسم قيد الدراسة بالنسبة له (مليون ... ... موسوعة البوليتكنيك الكبرى

نظام مرجعي- - [أ.س. غولدبرغ. قاموس الطاقة الإنجليزية الروسية. 2006] موضوعات الطاقة في النظام المرجعي EN العام ... دليل المترجم الفني

في الميكانيكا ، مجموعة من أنظمة الإحداثيات والساعات المرتبطة بالجسم ، والتي يتم من خلالها دراسة الحركة (أو التوازن) لبعض النقاط أو الأجسام المادية الأخرى. أي حركة نسبية ، وحركة الجسد ... ... الموسوعة السوفيتية العظمى

نظام مرجعي- atskaitos sistema statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. الإطار المرجعي؛ نظام مرجعي vok. Bezugssystem، n rus. نظام مرجعي ، fpranc. système de reference، m… Fizikos terminų žodynas

نظام مرجعي- نظام إحداثيات مرتبط بجسم (أجسام) صلبة ، يتم من خلاله تحديد موضع الهيئات الأخرى (أو الأنظمة الميكانيكية) في نقاط زمنية مختلفة ... القاموس التوضيحي للمصطلحات البوليتكنيك

في الميكانيكا ، مجموعة من أنظمة الإحداثيات والساعات المتزامنة المرتبطة بالجسم ، والتي يتم من خلالها دراسة الحركة (أو التوازن) لبعض النقاط أو الأجسام المادية الأخرى. في مشاكل الديناميات ، يلعب الدور الغالب ... ... قاموس موسوعي

جسم صلب حقيقي أو شرطي ، يرتبط به نظام إحداثيات ، ومجهز بساعة ويستخدم لتحديد الموقع في الفضاء المادي المدروس. الأشياء (الجسيمات ، الأجسام ، إلخ) في التحلل. نقاط في الوقت المناسب. في كثير من الأحيان تحت S. about. يفهم... ... قاموس موسوعي كبير للفنون التطبيقية

في الميكانيكا ، مجموع نظام الإحداثيات ومتزامن. الساعات المرتبطة بالجسم ، فيما يتعلق بالروما ، الحركة (أو التوازن) قيد الدراسة دكتوراه. نقاط أو أجسام مادية أخرى. في مشاكل الديناميات ، يلعب الدور السائد بالقصور الذاتي ... ... علم الطبيعة. قاموس موسوعي

نظام مرجعي- هو السياق الخارجي الذي يقع فيه حدث معين ، وبالتالي ، يتم تفسيره أو تقييمه من أجله. على سبيل المثال ، قد يكون مثل هذا السياق وضعًا اجتماعيًا يتصرف فيه الفرد: في موقف واحد ... ... القاموس الموسوعي لعلم النفس والتربية

نظام مرجعي بالقصور الذاتي- إطار مرجعي يكون فيه قانون القصور الذاتي صحيحًا: النقطة المادية ، عندما لا تعمل عليها قوى (أو تعمل قوى متوازنة متبادلة) ، تكون في حالة راحة أو حركة مستقيمة منتظمة. كل نظام ... مفاهيم العلوم الطبيعية الحديثة. مسرد للمصطلحات الأساسية

من مقرر الفيزياء للصف السابع ، نتذكر أن الحركة الميكانيكية للجسم هي حركته في الوقت المناسب بالنسبة للأجسام الأخرى. بناءً على هذه المعلومات ، يمكننا افتراض مجموعة الأدوات اللازمة لحساب حركة الجسم.

أولاً ، نحتاج إلى شيء يتعلق به سنقوم بحساباتنا. بعد ذلك ، نحتاج إلى الاتفاق على كيفية تحديد موضع الجسم بالنسبة لهذا "الشيء". وأخيرًا ، سوف تحتاج إلى إصلاح الوقت بطريقة ما. وبالتالي ، من أجل حساب مكان وجود الجسم في لحظة معينة ، نحتاج إلى إطار مرجعي.

إطار مرجعي في الفيزياء

في الفيزياء ، النظام المرجعي هو مجموعة من هيئة مرجعية ، ونظام إحداثيات مرتبط بهيئة مرجعية ، وساعة أو أي جهاز آخر لقياس الوقت. في الوقت نفسه ، يجب أن يتذكر المرء دائمًا أن أي إطار مرجعي مشروط ونسبي. من الممكن دائمًا اعتماد إطار مرجعي آخر ، بالنسبة إلى أي حركة لها خصائص مختلفة تمامًا.

تعتبر النسبية بشكل عام جانبًا مهمًا يجب أخذه في الاعتبار في أي حساب في الفيزياء تقريبًا. على سبيل المثال ، في كثير من الحالات نحن بعيدين عن القدرة على تحديد الإحداثيات الدقيقة لجسم متحرك في أي وقت.

على وجه الخصوص ، لا يمكننا وضع مراقبين بساعات كل مائة متر على طول خط السكة الحديد من موسكو إلى فلاديفوستوك. في هذه الحالة ، نحسب سرعة وموقع الجسم تقريبًا لبعض الوقت.

نحن لا نهتم بدقة تصل إلى متر واحد عند تحديد موقع قطار على طريق يبلغ عدة مئات أو آلاف الكيلومترات. لهذا ، هناك تقديرات تقريبية في الفيزياء. أحد هذه المقاربات هو مفهوم "النقطة المادية".

النقطة المادية في الفيزياء

تشير النقطة المادية في الفيزياء إلى الجسد ، في الحالات التي يمكن فيها إهمال حجمها وشكلها. من المفترض أن النقطة المادية لها كتلة الجسم الأصلي.

على سبيل المثال ، عند حساب الوقت الذي تستغرقه الطائرة للطيران من نوفوسيبيرسك إلى نوفوبولوتسك ، لا نهتم بحجم الطائرة وشكلها. يكفي معرفة السرعة التي تتطور بها والمسافة بين المدن. في الحالة التي نحتاج فيها إلى حساب مقاومة الرياح عند ارتفاع معين وبسرعة معينة ، فلا يمكننا الاستغناء عن المعرفة الدقيقة لشكل وأبعاد نفس الطائرة.

يمكن اعتبار أي جسم تقريبًا نقطة مادية ، إما عندما تكون المسافة التي يقطعها الجسم كبيرة مقارنة بحجمه ، أو عندما تتحرك جميع نقاط الجسم بنفس الطريقة. على سبيل المثال ، السيارة التي قطعت بضعة أمتار من المتجر إلى التقاطع يمكن مقارنتها تمامًا بهذه المسافة. ولكن حتى في مثل هذه الحالة ، يمكن اعتبارها نقطة جوهرية ، لأن جميع أجزاء السيارة تتحرك بنفس الطريقة وعلى نفس المسافة.

ولكن في حالة احتياجنا إلى وضع نفس السيارة في المرآب ، لم يعد من الممكن اعتبارها نقطة جوهرية. عليك أن تأخذ في الاعتبار حجمها وشكلها. هذه أيضًا أمثلة عندما يكون من الضروري مراعاة النسبية ، أي فيما يتعلق بما نقوم به من حسابات محددة.

حركة ميكانيكية- هذا تغيير في موضع الجسم في الفضاء بالنسبة للأجسام الأخرى.

على سبيل المثال ، سيارة تتحرك على طريق. هناك أشخاص في السيارة. يتحرك الناس مع السيارة على الطريق. أي أن الناس يتحركون في الفضاء بالنسبة للطريق. لكن بالنسبة للسيارة نفسها ، لا يتحرك الناس. هذا يظهر.

الأنواع الرئيسية للحركة الميكانيكية:

حركة متعديةهي حركة الجسم التي تتحرك فيها جميع نقاطه بنفس الطريقة.

على سبيل المثال ، تقوم نفس السيارة بالحركة إلى الأمام على طول الطريق. بتعبير أدق ، جسم السيارة فقط هو الذي يقوم بحركة انتقالية ، بينما تؤدي عجلاتها حركة دورانية.

حركة دورانيةهي حركة الجسم حول محور. مع مثل هذه الحركة ، تتحرك جميع نقاط الجسم على طول دوائر ، مركزها هذا المحور.

تُحدث العجلات التي ذكرناها حركة دورانية حول محاورها ، وفي الوقت نفسه ، تُحدث العجلات حركة انتقالية مع جسم السيارة. أي أن العجلة تؤدي حركة دورانية بالنسبة للمحور ، وحركة انتقالية بالنسبة للطريق.

حركة متذبذبة- هذه حركة دورية تحدث بالتناوب في اتجاهين متعاكسين.

على سبيل المثال ، يقوم البندول في الساعة بحركة تذبذبية.

الحركة الانتقالية والدورانية هي أبسط أنواع الحركة الميكانيكية.

كل الأجسام في الكون تتحرك ، لذلك لا توجد أجسام في راحة مطلقة. للسبب نفسه ، من الممكن تحديد ما إذا كان الجسم يتحرك أم لا فقط بالنسبة لجسم آخر.

على سبيل المثال ، سيارة تتحرك على طريق. الطريق على كوكب الأرض. الطريق بلا حراك. لذلك ، من الممكن قياس سرعة السيارة بالنسبة للطريق الثابت. لكن الطريق ثابت بالنسبة إلى الأرض. ومع ذلك ، فإن الأرض نفسها تدور حول الشمس. لذلك ، فإن الطريق ، جنبًا إلى جنب مع السيارة ، يدوران أيضًا حول الشمس. وبالتالي ، لا تؤدي السيارة حركة انتقالية فحسب ، بل تؤدي أيضًا دورانية (نسبة إلى الشمس). لكن بالنسبة إلى الأرض ، فإن السيارة تقوم فقط بحركة انتقالية. هذا يتجلى نسبية الحركة الميكانيكية.

نسبية الحركة الميكانيكية- هذا هو اعتماد مسار الجسم ، والمسافة المقطوعة ، والإزاحة والسرعة على الاختيار أنظمة مرجعية.

نقطة مادية

في كثير من الحالات ، يمكن إهمال حجم الجسم ، لأن أبعاد هذا الجسم صغيرة مقارنة بالمسافة التي يشبهها هذا الجسم ، أو بالمقارنة مع المسافة بين هذا الجسم والأجسام الأخرى. لتبسيط العمليات الحسابية ، يمكن اعتبار مثل هذا الجسم شرطيًا نقطة مادية لها كتلة هذا الجسم.

نقطة ماديةهو الجسم الذي يمكن إهمال أبعاده في ظل ظروف معينة.

يمكن اعتبار السيارة التي ذكرناها عدة مرات كنقطة مادية بالنسبة للأرض. لكن إذا تحرك شخص داخل هذه السيارة ، فلا يمكن إهمال حجم السيارة بعد ذلك.

كقاعدة عامة ، عند حل المشكلات في الفيزياء ، تعتبر حركة الجسم على أنها حركة النقطة المادية، وتعمل بمفاهيم مثل سرعة نقطة مادية ، وتسارع نقطة مادية ، وزخم نقطة مادية ، وقصور نقطة مادية ، إلخ.

نظام مرجعي

تتحرك النقطة المادية بالنسبة للأجسام الأخرى. يُطلق على الجسم الذي يتم اعتبار الحركة الميكانيكية المعينة بالنسبة له اسم الجسم المرجعي. هيئة مرجعيةيتم اختيارهم بشكل تعسفي اعتمادًا على المهام المراد حلها.

مرتبط بالهيئة المرجعية نظام الإحداثيات، وهي نقطة مرجعية (أصل). يحتوي نظام الإحداثيات على 1 أو 2 أو 3 محاور حسب ظروف القيادة. يتم تحديد موضع نقطة على خط (محور واحد) أو مستوى (محورين) أو في الفضاء (3 محاور) بإحداثيات واحدة أو اثنتين أو ثلاثة على التوالي. لتحديد موضع الجسم في الفضاء في أي وقت ، من الضروري أيضًا تحديد أصل الزمن.

نظام مرجعيهو نظام إحداثيات ، وهو جسم مرجعي يرتبط به نظام الإحداثيات ، وجهاز لقياس الوقت. فيما يتعلق بالنظام المرجعي ، يتم النظر في حركة الجسم. يمكن أن يكون للهيئة نفسها فيما يتعلق بالهيئات المرجعية المختلفة في أنظمة إحداثيات مختلفة إحداثيات مختلفة تمامًا.

مساريعتمد أيضًا على اختيار النظام المرجعي.

أنواع الأنظمة المرجعيةيمكن أن يكون مختلفًا ، على سبيل المثال ، إطار مرجعي ثابت ، إطار مرجعي متحرك ، إطار مرجعي بالقصور الذاتي ، إطار مرجعي غير بالقصور الذاتي.

لحل مشاكل الميكانيكا ، من الضروري تحديد موضع الجسم في الفضاء. عندها فقط يمكن النظر في حركتها. يتطلب هذا نظامًا مرجعيًا في الفيزياء والميكانيكا - وهذا نظام إحداثيات وطريقة لقياس الوقت.

يتضمن النظام المرجعي في الفيزياء جسمًا مرجعيًا ، ومحاور إحداثيات مرتبطة به ، وجهازًا لقياس الوقت. الجسم المرجعي هو النقطة التي يتم من خلالها قياس موضع جميع النقاط الأخرى. يمكن اختياره في أي مكان في الفضاء. في بعض الأحيان يتم اختيار عدة هيئات كنقطة انطلاق.

ما هو نظام الاحداثيات؟ يجعل من الممكن تحديد موضع نقطة بشكل فريد بالنسبة إلى نقطة البداية. ترتبط كل نقطة في الفضاء بأرقام (واحد أو أكثر) يتم رسمها على محاور الإحداثيات.

مثال على ذلك هو رقعة الشطرنج. يتم الإشارة إلى كل خلية بحرف ورقم ، وتمتد الأحرف على محور واحد ، والأرقام تسير على طول المحور الآخر. بفضلهم ، يمكننا وصف موقف الشكل بشكل لا لبس فيه.

مهم!يتم الإشارة إلى المحاور بأحرف لاتينية أو يونانية. لديهم اتجاه إيجابي وسلبي.

أكثر أنواع الإحداثيات شيوعًا في الفيزياء هي:

• مستطيل أو ديكارتي - يتم استخدام الزاوية بين محاور خط مستقيم ، محورين (على مستوى) أو ثلاثة (في مساحة ثلاثية الأبعاد) ؛
• قطبي - على مستوى ، حيث يتم استخدام المسافة من المركز ص والزاوية بالنسبة للمحور القطبي (الزاوية القطبية) كإحداثيات ؛
• أسطواني - توسيع القطبية إلى الفضاء ثلاثي الأبعاد ، يضاف المحور z ، عموديًا على r والمستوى الذي تكمن فيه الزاوية القطبية ؛
• كروي - ثلاثي الأبعاد ، زاويتان ومسافة من المركز ، هذه هي الطريقة التي يتم بها بناء الإحداثيات الجغرافية والفلكية.

هناك العديد من الخيارات الأخرى للإحداثيات. يمكنك الانتقال من واحد إلى آخر عن طريق تحويل الإحداثيات باستخدام المعادلات.

يتضمن مفهوم النظام المرجعي (RS) جهازًا لقياس الوقت ، أي ساعة. من الضروري النظر في حركة نقطة - التغيير في موقعها بمرور الوقت.

يتم وصف التغييرات في موضع نقطة بالنسبة إلى ثاني أكسيد الكربون المختار بواسطة معادلات الحركة. يوضحون كيف يتغير موضع نقطة ما بمرور الوقت.

أنواع الأنظمة المرجعية

اعتمادًا على المشكلات التي يجب حلها ، يمكن اختيار إطار مرجعي واحد أو آخر.

بالقصور الذاتي وغير بالقصور الذاتي

SO هي بالقصور الذاتي وغير بالقصور الذاتي. يعتبر مفهوم القصور الذاتي لثاني أكسيد الكربون مهمًا للكينماتيكا - فرع من الفيزياء يدرس حركة الأجسام.

يتحرك ثاني أكسيد الكربون بالقصور الذاتي في خط مستقيم بسرعة ثابتة بالنسبة للأجسام المحيطة. الأشياء المحيطة بها لا تؤثر عليها. إذا بقيت ثابتة ، فهذه أيضًا حالة خاصة من الحركة المستقيمة المنتظمة. هذه COs لها الخصائص التالية:

• ثاني أكسيد الكربون بالقصور الذاتي الذي يتحرك بالنسبة إلى ثاني أكسيد الكربون بالقصور الذاتي الآخر سيكون أيضًا بالقصور الذاتي ؛
• يتم تنفيذ جميع قوانين الفيزياء في معايير ISO مختلفة بنفس الطريقة ولها نفس شكل الترميز ؛
• الإحداثيات والوقت في IFRs المختلفة في الميكانيكا الكلاسيكية مرتبطة بتحولات Galilean ؛
• في النظرية النسبية الخاصة ، يتم استخدام تحويلات لورنتز بدلاً من ذلك ، ولا يمكن أن تتجاوز السرعة ثابتًا معينًا (سرعة الضوء ج).

مثال على القصور الذاتي CO هو مركزية الشمس ، تتمحور حول الشمس. لذلك لن يكون مرتبطًا بالأرض بالقصور الذاتي. يتحرك كوكبنا حول الشمس بطريقة منحنية ، بالإضافة إلى أنه يتأثر بجاذبية الشمس. ومع ذلك ، بالنسبة للعديد من المشاكل ، يمكن إهمال هذا التسارع وتأثير الشمس. هذه مهام يكون فيها "المشهد" هو سطح الأرض. على سبيل المثال ، إذا احتجنا إلى إيجاد سرعة قذيفة أطلقت من مدفع ، فنحن لسنا مهتمين بتأثير الشمس ودوران الأرض.

يتعرض ثاني أكسيد الكربون غير بالقصور الذاتي لأشياء أخرى ، لذلك يتحرك مع التسارع. تناوب COs تنتمي أيضا إلى غير بالقصور الذاتي. في FRs غير بالقصور الذاتي ، لم يتم الوفاء بها ، ولكن من الممكن وصف الإزاحة بنفس المعادلات كما في IFR ، إذا تم إدخال قوى إضافية.

مركز النظام الشامل والمختبر

في الميكانيكا ، يتم أيضًا استخدام نظام مركز الكتلة (مركز القصور الذاتي) ، والمختصر c.c.m. أو s.c.i. يتم اختيار مركز الكتلة للعديد من الكائنات كأصل للإحداثيات في مثل هذا CO. مجموع عزمهم في مثل هذا CO يساوي الصفر.

تطبيق s.ts.i. في أغلب الأحيان في مشاكل التشتت. يتم حل مشاكل من هذا النوع في الميكانيكا والفيزياء النووية ، على سبيل المثال ، هذه مشاكل حول اصطدام الجسيمات في المسرعات.

في مثل هذه المشاكل ، يتم استخدام RMs المختبرية أيضًا. إنه عكس s.c.i. في LSO ، يتم تحديد موضع الجسيمات بالنسبة إلى الهدف في حالة السكون ، حيث تنتشر الجسيمات الأخرى.

فيديو مفيد: إطارات مرجعية بالقصور الذاتي وغير بالقصور الذاتي

نسبية الحركة

وفقًا للمفاهيم الحديثة ، لا يوجد SD المطلق.هذا يعني أنه لا يمكن النظر إلى حركة الأجسام إلا فيما يتعلق بالأجسام الأخرى. ليس من المنطقي أن نقول إن الكائن "يتحرك على الإطلاق". والسبب في ذلك هو خصائص المكان والزمان:

• الفضاء خواص الخواص ، أي أن جميع الاتجاهات متكافئة ؛
• الفضاء متجانس - جميع النقاط لها نفس الخصائص ؛
• الوقت متجانس - لا توجد لحظات خاصة من الوقت ، كلهم ​​متساوون.

مهم!في زمن نيوتن ، كان يُعتقد أنه يمكن للمرء أن يفكر في الحركة بالنسبة إلى الفضاء المطلق ، فيما بعد - بالنسبة إلى الأثير في الديناميكا الكهربية لماكسويل. أثبتت نظرية النسبية التي طورها أينشتاين أنه لا يمكن أن يكون هناك نقطة مرجعية مطلقة.

فيديو مفيد: تحديد إحداثيات الجسم

خاتمة

الأطر المرجعية في الفيزياء ضرورية للنظر في حركة الأجسام. يمكن اختيارها بطرق مختلفة ، لأنها أكثر ملاءمة لمهمة معينة ، لأن الحركة نسبية. بالنسبة للميكانيكا ، تعتبر ثاني أكسيد الكربون بالقصور الذاتي مهمة - تلك التي تتحرك بشكل موحد ومستقيم بالنسبة للأجسام الأخرى.