Οι αρχαίοι φιλόσοφοι προσπάθησαν να καταλάβουν την ουσία της κίνησης,προσδιορίστε τις επιδράσεις των αστεριών και του Ήλιου στους ανθρώπους. Επιπλέον, οι άνθρωποι προσπαθούσαν πάντα να εντοπίζουν τις δυνάμεις που ενεργούν σε ένα υλικό σημείο στη διαδικασία της κίνησής του, καθώς και τη στιγμή της ανάπαυσης.
Ο Αριστοτέλης πίστευε ότι απουσία κίνησης, καμία δύναμη δεν ασκεί επιρροή στο σώμα. Ας προσπαθήσουμε να μάθουμε ποια συστήματα αναφοράς ονομάζονται αδρανή, δίνουμε παραδείγματα από αυτά.
В повседневной жизни трудно выявить подобное κατάσταση. Σε σχεδόν όλους τους τύπους μηχανικής κίνησης, θεωρείται η παρουσία ξένων δυνάμεων. Ο λόγος είναι η δύναμη τριβής, η οποία εμποδίζει πολλά αντικείμενα να εγκαταλείψουν την αρχική τους θέση, αφήνοντας την κατάσταση ανάπαυσης.
Λαμβάνοντας υπόψη παραδείγματα αδρανειακού συστήματοςκαταμέτρηση, σημειώνουμε ότι όλα αντιστοιχούν στο νόμο του 1 Νεύτωνα. Μόνο μετά την ανακάλυψή του ήταν δυνατό να εξηγήσουμε την κατάσταση ανάπαυσης, να δείξουμε τις δυνάμεις που δρουν σε αυτήν την κατάσταση στο σώμα.
Στη σύγχρονη ερμηνεία, εξηγείτην ύπαρξη συστημάτων συντεταγμένων, σε σχέση με τα οποία μπορεί να ληφθεί υπόψη η απουσία εξωτερικών δυνάμεων που ενεργούν στο υλικό σημείο. Από την άποψη του Νεύτωνα, τα αδρανειακά πλαίσια αναφοράς είναι αυτά που μας επιτρέπουν να εξετάσουμε τη διατήρηση της ταχύτητας ενός σώματος για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Ποια πλαίσια αναφοράς είναι αδρανή;Παραδείγματα αυτών μελετώνται στο μάθημα φυσικής του σχολείου. Τέτοια πλαίσια αναφοράς θεωρούνται αδρανή, σε σχέση με το οποίο ένα σημείο υλικού κινείται με σταθερή ταχύτητα. Ο Νεύτωνας διευκρίνισε ότι κάθε σώμα μπορεί να βρίσκεται σε παρόμοια κατάσταση αρκεί να μην χρειάζεται να ασκήσει δυνάμεις σε αυτό που μπορεί να αλλάξει μια τέτοια κατάσταση.
Στην πραγματικότητα, ο νόμος της αδράνειας δεν πληρούται καθόλουθήκες. Αναλύοντας παραδείγματα αδρανειακών και μη αδρανειακών συστημάτων αναφοράς, ας εξετάσουμε ένα άτομο που κρατάει χειρολισθήρες σε ένα κινούμενο όχημα. Με ένα απότομο φρενάρισμα του αυτοκινήτου, ένα άτομο κινείται αυτόματα σε σχέση με το όχημα, παρά την απουσία εξωτερικής δύναμης.
Αποδεικνύεται ότι δεν είναι όλα τα παραδείγματα αδράνειαςΤα πλαίσια αναφοράς αντιστοιχούν στη διατύπωση 1 του νόμου του Νεύτωνα. Για να αποσαφηνιστεί ο νόμος της αδράνειας, εισήχθη ένας εξευγενισμένος ορισμός των πλαισίων αναφοράς στον οποίο εκτελείται τέλεια.
Ποια πλαίσια αναφοράς ονομάζονται αδρανή;Θα είναι σαφές σύντομα. "Δώστε παραδείγματα αδρανειακών συστημάτων αναφοράς στα οποία πληρούται ο νόμος του Νεύτωνα" - μια παρόμοια εργασία προσφέρεται σε μαθητές που επέλεξαν τη φυσική ως εξετάσεις τους στην ένατη τάξη. Προκειμένου να αντιμετωπιστεί η εργασία, είναι απαραίτητο να έχουμε μια ιδέα για αδρανειακά και μη αδρανειακά πλαίσια αναφοράς.
Η αδράνεια συνεπάγεται την ηρεμία ήομοιόμορφη ευθύγραμμη κίνηση του σώματος όσο το σώμα είναι απομονωμένο. Τα σώματα που δεν είναι συνδεδεμένα, δεν αλληλεπιδρούν και είναι απομακρυσμένα μεταξύ τους θεωρούνται "απομονωμένα".
Εξετάστε μερικά παραδείγματα του αδρανειακού συστήματοςαντίστροφη μέτρηση. Εάν θεωρήσουμε ένα αστέρι στον γαλαξία ως πλαίσιο αναφοράς και όχι ένα κινούμενο λεωφορείο, η εκπλήρωση του νόμου της αδράνειας για τους επιβάτες που κρατούν στα κιγκλιδώματα θα ήταν άψογη.
Κατά τη διάρκεια του φρεναρίσματος, αυτό το όχημα θα συνεχίσει να κινείται σε ευθεία γραμμή έως ότου ενεργοποιηθεί από άλλα σώματα.
Ποια παραδείγματα αδρανειακού συστήματος αναφοράς μπορούν να δοθούν; Δεν πρέπει να έχουν καμία σχέση με το αναλυθέν σώμα, να επηρεάζουν την αδράνεια του.
Για τέτοια συστήματα ικανοποιείται 1 νόμοςΝεύτο. Στην πραγματική ζωή, είναι δύσκολο να εξεταστεί η κίνηση ενός σώματος σε σχέση με τα αδρανειακά πλαίσια αναφοράς. Είναι αδύνατο να φτάσετε σε ένα μακρινό αστέρι για να πραγματοποιήσετε γήινα πειράματα από αυτό.
Η Γη θεωρείται ως συστήματα αναφοράς υπό όρους, παρά το γεγονός ότι συνδέεται με αντικείμενα που τοποθετούνται σε αυτήν.
Υπολογίστε την αδρανειακή επιτάχυνσηΗ αναφορά είναι δυνατή αν θεωρήσουμε την επιφάνεια της Γης ως πλαίσιο αναφοράς. Στη φυσική, δεν υπάρχει μαθηματικό αρχείο 1 του νόμου του Νεύτωνα, αλλά αυτός είναι η βάση για την εξαγωγή πολλών φυσικών ορισμών και όρων.
Μερικές φορές είναι δύσκολο για τους μαθητές να κατανοήσουν τη φυσικήπρωτοφανής. Οι 9οι μαθητές προσφέρονται μια εργασία με το ακόλουθο περιεχόμενο: «Ποια συστήματα αναφοράς ονομάζονται αδρανειακά; Δώστε παραδείγματα τέτοιων συστημάτων. " Ας υποθέσουμε ότι το καροτσάκι με τη μπάλα κινείται αρχικά σε μια επίπεδη επιφάνεια με σταθερή ταχύτητα. Στη συνέχεια κινείται κατά μήκος της άμμου, ως αποτέλεσμα, η μπάλα τίθεται σε επιταχυνόμενη κίνηση, παρά το γεγονός ότι καμία άλλη δύναμη δεν ενεργεί πάνω της (το συνολικό τους αποτέλεσμα είναι μηδέν).
Η ουσία του τι συμβαίνει μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι κατά τη διάρκειαενώ κινείται κατά μήκος μιας αμμώδους επιφάνειας, το σύστημα παύει να είναι αδρανές, έχει σταθερή ταχύτητα. Παραδείγματα αδρανειακών και μη αδρανειακών συστημάτων αναφοράς δείχνουν ότι η μετάβασή τους πραγματοποιείται σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο.
Όταν το σώμα επιταχύνεται, η επιτάχυνσή του έχει θετική τιμή και όταν φρενάρει, αυτός ο δείκτης γίνεται αρνητικός.
Η Κίνηση της Γης σε σχέση με τα Αστέρια και τον Ήλιοπραγματοποιείται κατά μήκος μιας καμπύλης τροχιάς που έχει σχήμα έλλειψης. Το πλαίσιο αναφοράς στο οποίο το κέντρο ευθυγραμμίζεται με τον Ήλιο και οι άξονες κατευθύνονται σε ορισμένα αστέρια, θα θεωρηθεί αδρανές.
Σημειώστε ότι οποιοδήποτε πλαίσιο αναφοράς αυτόθα κινηθεί ορθογώνια και ομοιόμορφα σε σχέση με το ηλιοκεντρικό σύστημα, είναι αδράνεια. Η καμπύλη κίνηση πραγματοποιείται με κάποια επιτάχυνση.
Δεδομένου ότι η Γη κινείταιγύρω από τον άξονά του, το πλαίσιο αναφοράς, που συνδέεται με την επιφάνειά του, σε σχέση με το ηλιοκεντρικό κινείται με κάποια επιτάχυνση. Σε μια τέτοια κατάσταση, μπορεί να εξαχθεί το συμπέρασμα ότι το πλαίσιο αναφοράς, το οποίο σχετίζεται με την επιφάνεια της Γης, κινείται με επιτάχυνση σε σχέση με το ηλιοκεντρικό, επομένως δεν μπορεί να θεωρηθεί αδρανειακό. Αλλά η αξία της επιτάχυνσης ενός τέτοιου συστήματος είναι τόσο μικρή που σε πολλές περιπτώσεις επηρεάζει σημαντικά τις ιδιαιτερότητες των μηχανικών φαινομένων που θεωρούνται σχετικά.
Για την επίλυση πρακτικών προβλημάτων τεχνικής φύσης, είναι σύνηθες να θεωρείται ότι το πλαίσιο αναφοράς που συνδέεται άκαμπτα με την επιφάνεια της Γης είναι αδρανές.
Όλα τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς έχουν ένα σημαντικόιδιότητα που περιγράφεται από την αρχή της σχετικότητας. Η ουσία του έγκειται στο γεγονός ότι οποιοδήποτε μηχανικό φαινόμενο υπό τις ίδιες αρχικές συνθήκες πραγματοποιείται με τον ίδιο τρόπο ανεξάρτητα από το επιλεγμένο πλαίσιο αναφοράς.
Η ισότητα του ISO σύμφωνα με την αρχή της σχετικότητας εκφράζεται στις ακόλουθες διατάξεις:
Το πρώτο παράδειγμα.
Προσδιορίστε εάν το αδρανειακό σύστημα αναφοράς είναι: α) τεχνητός δορυφορικός γη · β) την έλξη των παιδιών.
Απάντηση. Στην πρώτη περίπτωση, δεν υπάρχει ζήτημα αδράνειαςπλαίσιο αναφοράς, καθώς ο δορυφόρος κινείται σε τροχιά υπό την επίδραση της βαρύτητας, επομένως, η κίνηση συμβαίνει με κάποια επιτάχυνση.
Η έλξη δεν μπορεί επίσης να θεωρηθεί αδρανειακό σύστημα, καθώς η περιστροφική του κίνηση συμβαίνει με κάποια επιτάχυνση.
Δεύτερο παράδειγμα.
Το σύστημα αναφοράς σχετίζεται στενά με τον ανελκυστήρα.Σε ποιες καταστάσεις μπορεί να ονομαστεί αδράνεια; Εάν ο ανελκυστήρας: α) πέσει. β) κινείται ομοιόμορφα προς τα πάνω. γ) αυξάνεται γρήγορα. δ) κατεβαίνει ομοιόμορφα.
Απάντηση. α) Σε ελεύθερη πτώση, εμφανίζεται επιτάχυνση, οπότε το πλαίσιο αναφοράς που σχετίζεται με τον ανελκυστήρα δεν θα είναι αδρανές.
β) Με ομοιόμορφη κίνηση του ανελκυστήρα, το σύστημα είναι αδρανές.
γ) Όταν κινείται με κάποια επιτάχυνση, το πλαίσιο αναφοράς θεωρείται αδρανές.
δ) Ο ανελκυστήρας κινείται αργά, έχει αρνητική επιτάχυνση, επομένως το πλαίσιο δεν μπορεί να ονομαστεί αδρανειακό
Καθ 'όλη την ύπαρξή τουη ανθρωπότητα προσπαθεί να κατανοήσει τα φαινόμενα που συμβαίνουν στη φύση. Οι προσπάθειες να εξηγήσουν τη σχετικότητα της κίνησης έγιναν από το Galileo Galilei. Ο Isaac Newton κατάφερε να αντλήσει τον νόμο της αδράνειας, ο οποίος χρησιμοποιήθηκε ως το κύριο αξίωμα κατά τη διεξαγωγή υπολογισμών στη μηχανική.
Επί του παρόντος, το σύστημα εντοπισμού θέσηςΤα σώματα περιλαμβάνουν ένα σώμα, μια συσκευή χρονισμού και ένα σύστημα συντεταγμένων. Ανάλογα με το αν το σώμα είναι κινούμενο ή ακίνητο, είναι δυνατόν να χαρακτηριστεί η θέση ενός συγκεκριμένου αντικειμένου στην απαιτούμενη χρονική περίοδο.
