Muinaiset filosofit yrittivät ymmärtää liikkeen olemusta,paljastaa tähtijen ja auringon vaikutukset ihmisiin. Lisäksi ihmiset ovat aina yrittäneet tunnistaa ne voimat, jotka vaikuttavat aineelliseen kohtaan sen liikkeessä ja lepoaikana.
Aristoteles uskoi, että ilman liikettä mitkään voimat eivät vaikuta vartaloon. Yritetään selvittää, mitä referenssijärjestelmiä kutsutaan inertioiksi, annamme heidän esimerkkejä.
В повседневной жизни трудно выявить подобное tilassa. Lähes kaikissa mekaanisissa liikkeissä oletetaan, että vieraita voimia esiintyy. Syynä on kitkavoima, joka estää monia esineitä poistumasta alkuperäisestä sijainnistaan jättäen lepotilan.
Tarkastellaan esimerkkejä inertiaalijärjestelmästälaskettaessa huomataan, että ne kaikki vastaavat yhtä Newtonin lakia. Vasta sen löytämisen jälkeen oli mahdollista selittää lepotila, ilmaista tässä tilassa kehoon vaikuttavat voimat.
Nykyaikaisessa tulkinnassa hän selittääkoordinaattijärjestelmien olemassaolo, johon nähden aineelliseen pisteeseen vaikuttavien ulkoisten voimien puuttuminen voidaan katsoa. Newtonin näkökulmasta inertiaaliset viitekehykset ovat niitä, joiden avulla voimme harkita kehon nopeuden säilymistä pitkään.
Mitkä viitekehykset ovat inertiaalisia?Esimerkkejä niistä tutkitaan koulun fysiikan kurssilla. Tällaisia viitekehyksiä pidetään inertisinä, mihin nähden materiaalipiste liikkuu vakionopeudella. Newton tarkensi, että mikä tahansa ruumis voi olla samanlaisessa tilassa, kunhan siihen ei tarvitse käyttää voimia, jotka voivat muuttaa tällaista tilaa.
Todellisuudessa hitauslakia ei noudateta lainkaantapauksissa. Analysoimalla esimerkkejä inertiaalisista ja ei-inertialaisista vertailujärjestelmistä tarkastellaan henkilöä, joka pitää kiinni kaiteista liikkuvassa ajoneuvossa. Autoa jarruttamalla voimakkaasti henkilö liikkuu automaattisesti ajoneuvoon nähden, vaikka ulkoista voimaa ei ole.
On käynyt ilmi, että kaikki esimerkit inertiaalistaviitekehykset vastaavat Newtonin lain muotoilua 1. Hitauslain selventämiseksi otettiin käyttöön tarkennettu viitekehysten määritelmä, jossa se toteutetaan täydellisesti.
Mitä viitekehyksiä kutsutaan inertiksi?Se selviää pian. "Anna esimerkkejä inertiaalisista vertailujärjestelmistä, joissa 1 Newtonin laki täyttyy" - samanlainen tehtävä tarjotaan koululaisille, jotka valitsivat fysiikan tentiksi yhdeksännellä luokalla. Selviytyäkseen käsillä olevasta tehtävästä on välttämätöntä tuntea inertiaaliset ja ei-inertiaaliset viitekehykset.
Inertiaan kuuluu rauhan tairungon tasainen suoraviivainen liike niin kauan kuin runko on eristetty. Elimiä, jotka eivät ole yhteydessä toisiinsa, eivät ole vuorovaikutuksessa ja ovat kaukana toisistaan, pidetään "eristettyinä".
Tarkastellaan joitain esimerkkejä inertiasysteemistälähtölaskenta. Olettaen, että tähti galaksissa on vertailukehys eikä liikkuva väylä, kaiteisiin kiinnittyvien matkustajien hitauslainsäädäntö olisi virheetön.
Jarrutuksen aikana ajoneuvo kulkee edelleen suorassa linjassa, kunnes muut korit vaikuttavat siihen.
Mitä esimerkkejä inertiaalisesta vertailujärjestelmästä voidaan antaa? Niillä ei saisi olla mitään yhteyttä analysoitavaan kehoon, ne vaikuttavat sen hitauteen.
Tällaisten järjestelmien osalta yksi laki täyttyyNewton. Todellisessa elämässä on vaikea ottaa huomioon kehon liikettä suhteessa inertiaalisiin viitekehyksiin. On mahdotonta päästä kaukaiselle tähdelle suorittamaan maallisia kokeita siitä.
Maapalloa pidetään ehdollisena vertailujärjestelmänä huolimatta siitä, että se liittyy siihen asetettuihin esineisiin.
Laske hitauskiihtyvyysviite on mahdollinen, jos pidämme Maan pintaa vertailukehyksenä. Fysiikassa ei ole Newtonin lain matemaattista tietuetta 1, mutta hän on perusta monien fyysisten määritelmien ja termien johtamiselle.
Koululaisten on joskus vaikea ymmärtää fyysistäilmiöitä. Yhdeksännen luokan lapsille tarjotaan tehtävä, jolla on seuraava sisältö: ”Mitä referenssijärjestelmiä kutsutaan inertiksi? Anna esimerkkejä tällaisista järjestelmistä. " Oletetaan, että pallokärry liikkuu aluksi tasaisella pinnalla tasaisella nopeudella. Lisäksi se liikkuu hiekkaa pitkin, minkä seurauksena pallo asetetaan kiihtyneeseen liikkeeseen huolimatta siitä, että mikään muu voima ei vaikuta siihen (niiden kokonaisvaikutus on nolla).
Tapahtuman ydin voidaan selittää sillä, että aikanaliikkuen hiekkapintaa pitkin, järjestelmä lakkaa olemasta inertia, sillä on vakionopeus. Esimerkit inertiaalisista ja ei-inertiaalisista vertailujärjestelmistä osoittavat, että niiden siirtyminen tapahtuu tietyllä ajanjaksolla.
Kun runko kiihtyy, sen kiihtyvyydellä on positiivinen arvo, ja jarrutettaessa tämä indikaattori muuttuu negatiiviseksi.
Maan liike tähtiin ja aurinkoon nähdensuoritetaan kaarevaa polkua pitkin, jolla on ellipsin muoto. Viitekehystä, jossa keskusta on linjassa auringon kanssa ja akselit on suunnattu tietyille tähdille, pidetään inertiaalisena.
Huomaa, että mikä tahansa viitekehys, jokaliikkuu suoraviivaisesti ja tasaisesti heliosentriseen järjestelmään nähden, on inertia. Kaareva liike tapahtuu jonkin verran kiihdytyksellä.
Ottaen huomioon, että maapallo on liikkeessäakselinsa ympäri, sen pintaan liittyvä vertailukehys suhteessa heliosentriseen liikkuu jonkin verran kiihtyvyydellä. Tällaisessa tilanteessa voidaan päätellä, että maapallon pintaan liittyvä viitekehys liikkuu kiihtyvyydellä suhteessa heliosentriseen, joten sitä ei voida pitää inertiaalisena. Tällaisen järjestelmän kiihtyvyyden arvo on kuitenkin niin pieni, että monissa tapauksissa se vaikuttaa merkittävästi siihen nähden tarkasteltujen mekaanisten ilmiöiden erityispiirteisiin.
Teknisluonteisten käytännön ongelmien ratkaisemiseksi on tapana pitää maapallon pintaan jäykästi liitettyä viitekehystä inertiaalisena.
Kaikilla inertiaalisilla vertailujärjestelmillä on tärkeä merkitysominaisuus, jota kuvaa suhteellisuusperiaate. Sen ydin on siinä, että mikä tahansa mekaaninen ilmiö samoissa alkuolosuhteissa toteutetaan samalla tavalla valitusta viitekehyksestä riippumatta.
ISO: n tasa-arvo suhteellisuusperiaatteessa ilmaistaan seuraavissa säännöksissä:
Ensimmäinen esimerkki.
Määritä onko inertiaalinen vertailujärjestelmä: a) keinotekoinen Maan satelliitti; b) lasten vetovoima.
Vastaus. Ensimmäisessä tapauksessa ei ole kysymys inertiaalistaviitekehys, koska satelliitti liikkuu kiertoradalla painovoiman vaikutuksesta, liike tapahtuu siis jonkin verran kiihtyvyydellä.
Vetovoimaa ei myöskään voida pitää inertiaalijärjestelmänä, koska sen pyörimisliike tapahtuu jonkin verran kiihtyvyydellä.
Toinen esimerkki.
Raportointijärjestelmä liittyy vahvasti hissiin.Missä tilanteissa sitä voidaan kutsua inertiksi? Jos hissi: a) putoaa alas; b) liikkuu tasaisesti ylöspäin; c) nousee nopeasti; d) laskee tasaisesti.
Vastaus. a) Vapaassa pudotuksessa kiihtyvyys näkyy, joten hissiin liittyvä viitekehys ei ole inertia.
b) Hissin tasaisella liikkeellä järjestelmä on inertia.
c) Kun liikutetaan jonkin verran kiihdytyksellä, viitekehystä pidetään inertiaalisena.
d) Hissi liikkuu hitaasti, sen kiihtyvyys on negatiivinen, joten kehystä ei voida kutsua inertiaksi.
Koko olemassaolonsa ajanihmiskunta yrittää ymmärtää luonnossa esiintyviä ilmiöitä. Galileo Galilei yritti selittää liikkeen suhteellisuutta. Isaac Newton pystyi johtamaan hitauslain, jota käytettiin pääpostulaattina mekaniikan laskelmia suoritettaessa.
Tällä hetkellä paikannusjärjestelmärungot sisältävät rungon, ajoituslaitteen ja koordinaattijärjestelmän. Riippuen siitä, onko runko liikkuva vai kiinteä, on mahdollista luonnehtia tietyn esineen sijainti vaaditussa ajassa.
