Forntida filosofer försökte förstå kärnan i rörelse,för att avslöja effekten av stjärnorna och solen på en person. Dessutom har människor alltid försökt identifiera de krafter som verkar på en materiell punkt i rörelseprocessen, liksom i vilopausen.
Aristoteles trodde att i avsaknad av rörelse påverkas kroppen inte av några krafter. Låt oss försöka ta reda på vilka referensramar som kallas tröghet, vi kommer att ge exempel på dem.
Viloläge
I vardagen är det svårt att identifiera sådanastat. I nästan alla typer av mekanisk rörelse antas närvaron av främmande krafter. Anledningen är friktionskraften, som förhindrar att många föremål lämnar sin ursprungliga position och kommer ut ur vilotillstånd.
Med tanke på exempel på ett tröghetssystemräknar vi med att de alla motsvarar 1 Newtons lag. Först efter upptäckten var det möjligt att förklara vilotillståndet och ange de krafter som verkar i detta tillstånd på kroppen.
Formulering 1 av Newtons lag
I modern tolkning förklarar hanförekomsten av koordinatsystem, i förhållande till vilka man kan överväga frånvaron av externa krafter som påverkar materialpunkten. Ur Newtons synvinkel är tröghetsreferensramar de som gör det möjligt för oss att överväga att bevara kroppens hastighet under lång tid.
definiera
Vilka referensramar är tröghet?Exempel på dem studeras i skolans fysikkurs. Sådana referensramar betraktas som tröghet, i förhållande till vilken en materiell punkt rör sig med konstant hastighet. Newton klargjorde att varje kropp kan vara i ett liknande tillstånd så länge det inte finns något behov av att tillämpa krafter på det som kan förändra ett sådant tillstånd.
I verkligheten uppfylls tröghetslagen inte allsfall. Analysera exempel på tröghets- och icke-tröghetsreferenssystem, överväga en person som håller fast i räcken i ett fordon i rörelse. Med en skarp bromsning av bilen rör sig en person automatiskt i förhållande till fordonet, trots frånvaron av en extern kraft.
Det visar sig att inte alla exempel på tröghetreferensramar motsvarar formuleringen 1 i Newtons lag. För att klargöra tröghetslagen infördes en förfinad definition av referensramar där den utförs felfritt.
Typer av referenssystem
Vilka referensramar kallas tröghet?Det kommer att bli klart snart. "Ge exempel på tröghetsreferenssystem där 1 Newtons lag uppfylls" - en liknande uppgift erbjuds skolbarn som valde fysik som examen i nionde klass. För att klara uppgiften är det nödvändigt att ha en uppfattning om tröghets- och icke-tröghetsreferensramar.
Tröghet innebär att hålla sig lugn ellerenhetlig rätlinjig rörelse av kroppen så länge kroppen är isolerad. Kroppar som inte är anslutna, inte interagerar och ligger på avstånd från varandra betraktas som "isolerade".
Tänk på några exempel på tröghetssystemetnedräkning. Om vi betraktar en stjärna i galaxen som ett referenssystem, och inte som en rörlig buss, kommer uppfyllandet av tröghetslagen för passagerare som håller fast i räckena att vara felfri.
Under bromsningen fortsätter detta fordon att röra sig i rak linje tills det påverkas av andra kroppar.
Vilka exempel på ett tröghetsreferenssystem kan ges? De borde inte ha någon koppling till den analyserade kroppen utan påverka dess tröghet.
Det är för sådana system som en lag uppfyllsNewton. I verkliga livet är det svårt att överväga en kropps rörelse relativt tröghetsreferensramar. Det är omöjligt att komma till en avlägsen stjärna för att göra jordiska experiment från den.
Jorden tas som villkorliga referenssystem, trots att den är associerad med föremål placerade på den.
Beräkna tröghetsaccelerationreferens är möjlig om vi betraktar jordens yta som en referensram. Inom fysiken finns det ingen matematisk post 1 i Newtons lag, men det är han som är grunden för att härleda många fysiska definitioner och termer.
Exempel på tröghetsreferenssystem
Ibland är det svårt för skolbarn att förstå fysisktfenomen. Nionde klassare erbjuds en uppgift med följande innehåll: ”Vilka referensramar kallas tröghet? Ge exempel på sådana system. " Låt oss anta att vagnen med kulan initialt rör sig på en plan yta med konstant hastighet. Vidare rör sig den längs sanden, vilket gör att bollen sätts i accelererad rörelse, trots att andra krafter inte verkar på den (deras totala effekt är noll).
Kärnan i vad som händer kan förklaras av det faktum att undermedan systemet rör sig längs en sandyta upphör systemet att vara tröghet, det har en konstant hastighet. Exempel på tröghets- och icke-tröghetsreferensramar indikerar att övergången sker under en viss tidsperiod.
När kroppen accelererar har dess acceleration ett positivt värde, och vid bromsning blir denna indikator negativ.
Krökt rörelse
Jordens rörelse i förhållande till stjärnorna och solenutförs längs en krökt bana som har formen av en ellips. Referensramen i vilken centrumet är inriktat mot solen och axlarna riktas mot vissa stjärnor kommer att betraktas som tröghet.
Observera att alla referensramar somkommer att röra sig rätlinjigt och enhetligt relativt det heliocentriska systemet, är tröghet. Krökt rörelse utförs med viss acceleration.
Med tanke på att jorden är i rörelserunt sin axel rör sig referensramen, som är associerad med dess yta, relativt den heliocentriska med viss acceleration. I en sådan situation kan vi dra slutsatsen att referensramen, som är associerad med jordens yta, rör sig med acceleration relativt den heliocentriska, därför kan den inte betraktas som tröghet. Men värdet på accelerationen av ett sådant system är så litet att det i många fall väsentligt påverkar detaljerna i de mekaniska fenomen som betraktas i förhållande till det.
För att lösa praktiska problem av teknisk natur är det vanligt att betrakta referensramen som är styvt förbunden med jordytan som tröghet.
Galileos relativitet
Alla tröghetsreferenssystem har ett viktigtegendom som beskrivs av relativitetsprincipen. Dess väsen ligger i det faktum att alla mekaniska fenomen under samma initiala förhållanden utförs på samma sätt, oavsett vald referensram.
Jämställandet av ISO på relativitetsprincipen uttrycks i följande bestämmelser:
- I sådana system är mekanikens lagar desamma, så varje ekvation som beskrivs av dem uttrycks i termer av koordinater och tid förblir oförändrad.
- Resultat av pågående mekaniska experimentlåter dig fastställa om referensramen kommer att vila, eller om den gör en raklinjig enhetlig rörelse. Vilket system som helst kan erkännas som rörligt om det andra rör sig relativt det med en viss hastighet.
- Mekanikens ekvationer förblir oförändrade avi förhållande till koordinatransformationer vid övergång från ett system till det andra. Det är möjligt att beskriva samma fenomen i olika system, men deras fysiska natur kommer inte att förändras i detta fall.
Lösa problem
Första exemplet.
Bestäm om tröghetsreferenssystemet är: a) en artificiell satellit från jorden; b) barns attraktion.
Svar. I det första fallet är det inte fråga om tröghetreferensram, eftersom satelliten rör sig i omlopp under påverkan av tyngdkraften, så sker rörelsen med viss acceleration.
Attraktionen kan inte heller betraktas som ett tröghetssystem, eftersom dess rotationsrörelse sker med viss acceleration.
Andra exemplet.
Rapporteringssystemet är ordentligt kopplat till hissen.I vilka situationer kan det kallas tröghet? Om hissen: a) faller ner; b) rör sig jämnt upp; c) stiger snabbt; d) går ner jämnt.
Svar. a) Under fritt fall visas acceleration, så referensramen som är associerad med hissen kommer inte att vara tröghet.
b) Med enhetlig rörelse av hissen är systemet tröghet.
c) När man rör sig med viss acceleration anses referensramen tröghet.
d) Hissen rör sig långsamt, har en negativ acceleration, så referensramen kan inte kallas tröghet.
slutsats
Under hela dess existensmänskligheten försöker förstå de fenomen som förekommer i naturen. Försök att förklara rörelsens relativitet gjorde Galileo Galilei. Isaac Newton lyckades härleda tröghetslagen, som började användas som huvudpostulat när man utför beräkningar inom mekanik.
För närvarande är positioneringssystemetkroppar inkluderar en kropp, en tidsanordning och ett koordinatsystem. Beroende på om kroppen är rörlig eller orörlig är det möjligt att karakterisera läget för ett visst objekt under den erforderliga tidsperioden.
