×
Основные понятия кинематики
– это материальная точка,
траектория, тело отсчёта и система отсчёта.
Физические тела имеют разную форму и размер.
Материальная точка
– это тело, размерами которого можно
пренебречь в данных условиях
(рис. 2.1).
|
|
А
|
Б
|
Рис. 2.1 Примеры материальной точки:
А – самолёт;
Б – спутник
Самолёт летит из г. Москва в г. Сочи. Расстояние
между этими городами намного больше размеров
самолёта (рис. 2.1. А). Размерами самолёта можно
пренебречь. Самолёт – это материальная точка.
Спутник летит вокруг Земли. Расстояние между
спутником и Землёй намного больше размеров
спутника (рис. 2.1. Б). Спутник – это материальная точка.
Траектория
– это линия, по которой движется тело.
(Пунктир на рис. 2.1. А – это траектория).
Тело отсчёта.
Основная задача кинематики
– это определение положения
тела в пространстве в любой момент времени.
Определить положение тела в пространстве можно
относительно другого тела –
тела отсчёта
(рис. 2.2).
Дом находится в покое относительно Земли (рис. 2.2. А).
Земля – это тело отсчёта.
Машина движется относительно дома (рис. 2.2.Б – 2.2.Г).
Дом – это тело отсчёта.
|
|
А
|
Б
|
|
|
В
|
Г
|
Рис. 2.2 Примеры тел отсчёта:
А – Земля;
Б - Г – дом
Тело отсчёта
– это тело, относительно которого
можно определить положение другого тела.
Система координат
Система координат
– это начало отсчёта и оси координат
(рис. 2.3).
Точка 0 – это
начало отсчёта,
или
начало координат.
Рис. 2.3 Система координат:
[X] = [икс];
[Y] = [игрек];
[Z] = [зет].
Координаты
${ (x, y, z)}$
– это числа, которые определяют положение тела в пространстве.
Радиус-вектор
${\overrightarrow{r}}$
– это вектор, который соединяет начало отсчёта и положение тела в пространстве
(рис. 2.4).
Рис. 2.4. Радиус-вектор
Рассчитать величину радиус-вектора можно по формуле:
$$|\overrightarrow{r}| = \sqrt{x^2+y^2+z^2}$$
Чтобы определить положение тела в пространстве в любой
момент времени надо иметь
систему отсчёта
.
Система отсчёта
– это тело отсчёта, система координат и часы
(рис. 2.5).
Рис. 2.5 Система отсчёта