Древни филозофи покушали су да схвате суштину кретања,да би се открио утицај звезда и Сунца на особу. Осим тога, људи су увек покушавали да идентификују силе које делују на материјалну тачку у процесу њеног кретања, као и у тренутку одмора.
Аристотел је веровао да у одсуству кретања нема сила које делују на тело. Покушајмо открити који се референтни оквири називају инерцијални, даћемо примере за њих.
Стање мировања
Тешко је пронаћи тако нешто у свакодневном животу.стање. У скоро свим врстама механичких кретања претпоставља се присуство спољних сила. Разлог је сила трења која спречава многе објекте да напусте првобитни положај, изађу из стања мировања.
Разматрајући примере инерцијалног системарачунајући, примећујемо да сви они одговарају 1 Њутновом закону. Тек након открића било је могуће објаснити стање мировања, назначити силе које у том стању делују на тело.
Формулација 1 Њутновог закона
У савременом тумачењу, објашњавапостојање координатних система, у односу на које се може сматрати одсуство спољних сила које делују на материјалну тачку. Са Њутновог гледишта, инерцијални референтни оквири су они који нам омогућавају да дуго разматрамо очување брзине тела.
Дефиниције
Који су референтни оквири инерцијални?Њихови примери се проучавају на школском курсу физике. Такви референтни оквири се сматрају инерцијалним, у односу на које се материјална тачка креће константном брзином. Невтон је појаснио да било које тијело може бити у сличном стању све док нема потребе да се на њега примјењују силе које могу промијенити такво стање.
У стварности, закон инерције није у потпуности испуњенслучајевима. Анализирајући примере инерцијалних и не-инерцијалних референтних система, размотрите особу која се држи за рукохвате у возилу у покрету. Оштрим кочењем аутомобила, особа се аутоматски креће у односу на возило, упркос одсуству спољне силе.
Испоставило се да нису сви примери инерцијалниреферентни оквири одговарају формулацији 1 Невтоновог закона. Да би се разјаснио закон инерције, уведена је пречишћена дефиниција референтних оквира, у којој се она изводи беспрекорно.
Врсте референтних система
Који се референтни оквири називају инерцијални?Ускоро ће бити јасно. „Наведите примере инерцијалних референтних система у којима је испуњен 1 Њутнов закон“ - сличан задатак нуди се школарцима који су за девети разред изабрали физику као испит. Да би се носили са задатком који је пред нама, потребно је имати идеју о инерцијалним и не-инерцијалним референтним оквирима.
Инерција подразумева очување смирености илиравномерно праволинијско кретање тела све док је тело изоловано. Тела која нису повезана, не интерагују и удаљена су једно од другог сматрају се "изолованим".
Размотримо неке примере инерцијалног системаодбројавање. Ако посматрамо звезду у галаксији као референтни оквир, а не аутобус у покрету, испуњење закона инерције за путнике који се држе за рукохвате било би беспрекорно.
Током кочења, ово возило ће се наставити кретати равно док га друга тела не притисну.
Који се примери инерцијалног референтног система могу навести? Они не би требали имати никакву везу са анализираним телом, утицати на његову инертност.
За такве системе је испуњен 1 законНевтон. У стварном животу тешко је узети у обзир кретање тела у односу на инерцијалне референтне оквире. Немогуће је доћи до удаљене звезде да би се из ње извели земаљски експерименти.
Земља се узима као условни референтни систем, упркос чињеници да је повезана са објектима постављеним на њој.
Израчунајте инерционо убрзањереференца је могућа ако површину Земље посматрамо као референтни оквир. У физици не постоји математички запис 1 Њутновог закона, али он је та која је основа за извођење многих физичких дефиниција и појмова.
Примери инерцијалних референтних система
Школарцима је понекад тешко да разумеју физичкофеномени. Ученицима деветог разреда нуди се задатак са следећим садржајем: „Који се референтни оквири називају инерцијални? Наведите примере таквих система. " Претпоставимо да се колица са лоптом у почетку крећу по равној површини константном брзином. Даље, креће се по песку, па се лопта убрзано креће, упркос чињеници да друге силе не делују на њу (њихов укупни ефекат је нула).
Суштина онога што се дешава може се објаснити чињеницом да је токомдок се креће дуж пешчане површине, систем престаје да буде инерционалан, има константну брзину. Примери инерцијалних и не-инерцијалних референтних оквира указују на то да се у одређеном временском периоду дешава њихов прелаз.
Када тело убрзава, његово убрзање има позитивну вредност, а при кочењу овај показатељ постаје негативан.
Криволинијско кретање
Кретање Земље у односу на звезде и Сунцесе изводи дуж закривљене путање која има облик елипсе. Референтни оквир у коме је центар поравнат са Сунцем и осе су усмерене на одређене звезде сматраће се инерцијалним.
Имајте на уму да било који референтни оквир којиће се кретати праволинијски и равномерно у односу на хелиоцентрични систем, инерцијално је. Криволинијско кретање се изводи са неким убрзањем.
С обзиром на чињеницу да се Земља крећеоко своје осе, референтни оквир, који је повезан са његовом површином, у односу на хелиоцентрични, креће се неким убрзањем. У таквој ситуацији можемо закључити да се референтни оквир, који је повезан са површином Земље, креће убрзањем у односу на хелиоцентрични, па се стога не може сматрати инерцијалним. Али вредност убрзања таквог система је толико мала да у многим случајевима значајно утиче на специфичности механичких појава разматраних у односу на њега.
Да би се решили практични проблеми техничке природе, уобичајено је да се референтни оквир који је круто повезан са површином Земље сматра инерцијалним.
Галилејева релативност
Сви инерцијални референтни системи имају важну улогусвојство које је описано принципом релативности. Његова суштина лежи у чињеници да се свака механичка појава под истим почетним условима врши на исти начин, без обзира на одабрани референтни оквир.
Равноправност ИСО на принципу релативности изражена је у следећим одредбама:
- У таквим системима закони механике су исти, па свака једначина коју они описују изражава се у координатама и времену, остаје непромењена.
- Резултати текућих механичких експерименатаомогућавају вам да утврдите да ли ће референтни оквир мировати или прави равномерно равномерно кретање. Сваки систем се може условно признати као непомичан ако се други креће у односу на њега одређеном брзином.
- Једначине механике остају непромењене зау односу на трансформације координата у случају преласка из једног система у други. Могуће је описати исту појаву у различитим системима, али се њихова физичка природа неће променити.
Решавања проблема
Први пример.
Утврдити да ли је инерцијални референтни систем: а) вештачки сателит Земље; б) дечија привлачност.
Одговор. У првом случају нема говора о инерцијиреферентног оквира, будући да се сателит креће у орбити под утицајем силе гравитације, према томе, кретање се дешава са неким убрзањем.
Атракција се такође не може сматрати инерцијалним системом, јер се њено ротационо кретање дешава са неким убрзањем.
Други пример.
Систем пријављивања је чврсто повезан са лифтом.У којим ситуацијама се то може назвати инерцијалним? Ако лифт: а) падне доле; б) равномерно се креће горе; ц) брзо расте; г) равномерно се спушта.
Одговор. а) Током слободног пада појављује се убрзање, па референтни оквир који је повезан са лифтом неће бити инерционалан.
б) Уједначеним кретањем лифта, систем је инерционалан.
ц) Приликом кретања са неким убрзањем, референтни оквир се сматра инерцијалним.
г) Лифт се креће споро, има негативно убрзање, стога се референтни оквир не може назвати инерцијалним.
Закључак
Током свог постојањачовечанство покушава да разуме појаве које се дешавају у природи. Галилео Галилеи је покушао да објасни релативност кретања. Исак Њутн је успео да изведе закон инерције, који се почео користити као главни постулат при извођењу прорачуна у механици.
Тренутно систем позиционирањатела укључују тело, временски уређај и координатни систем. У зависности од тога да ли је тело покретно или непокретно, могуће је окарактерисати положај одређеног предмета у потребном временском периоду.
