Системы отсчета расстояния

Система отсчета (расстояния) — условно выбранное твердое тело, по отношению к которому определяют положение других тел в разные моменты времени.

В мире не существует абсолютно неподвижных тел, все тела движутся. Но одни из них движутся так, что изменения их скорости (ускорения) несущественны для решения данной задачи и ими можно пренебречь, — это инерциальные системы отсчета. Такие тела — Земля и тела, связанные с нею неподвижно (дорожка, лыжня, гимнасти­ческий снаряд). В подобной системе покоящиеся тела не испытывают действия сил; значит, в ней ни одно движение не начинается без действия силы.

Другие тела движутся с ускорениями, которые существенно влияют на решение данной задачи, — это неинерциальные системы отсчета (скользящая лыжа, раскачивающиеся кольца)1. В таких случаях спо­собы расчета и объяснения особенностей движений уже иные, что надо обязательно учитывать.

С телом отсчета связывают начало и направление измерения расстояния и устанавливают единицы отсчета. Для точного опреде­ления спортивного результата правила соревнований предусматрива­ют, по какой точке (пункт отсчета) ведется отсчет (по уровню лыжных креплений, по выступающей точке грудной клетки спринтера, по заднему краю следа приземляющегося прыгуна и т. п.).

Движущееся тело рассматривают либо как материальную точку, положение которой определяют, либо на нем выделяют пункты отсчета (определенная точка на теле человека). В случае враща­тельного движения выбирают линию отсчета. Для описания (задания)

движения применяют естественный, векторный и координатный способы.

При естественном способе положение точки — дуго­вую координату s — отсчитывают от начала отсчета 0, выбранного на заранее известной траектории (рис. 1, а). При векторном спо­собе положения точки определяют радиус-вектором г (рис. 1, б), проведенным из центра 0 данной системы координат к интересующей точке (А).

.

При способе прямоугольных координат (на плоскости и в пространстве) точку пересечения взаимно перпендикулярных ко­ординатных осей О (начало координат) принимают за начало отсчета (рис. 1, в, г). Чтобы определить положение некоторой точки А (пункт отсчета) относительно начала отсчета, находят ее проекции (А_х, А_у, А_z) на оси координат. Расстояния от начала координат до проекций этих точек на осях координат (координаты в пространстве: ОАх — абсцисса, ОАу — ордината и ОАz — аппликата) определяют положе­ние точки А в данной системе отсчета Oxyz. Когда точка А перемеща­ется в пространстве, то изменяются численные значения координат.

Устанавливают единицы измерения расстояния — линейные и уг­ловые. В международной системе единиц (СИ) принята основная линейная единица — метр (м), кратная ей — километр (1 км= 1000 м), дольные — сантиметр (1 см = 0,01 м), миллиметр (1 мм = 0,001 м) и др1. Из угловых единиц применяются: а) градус, минута, секунда — при измерении углов (окружность = 360°, градус = 6О', минута = 60"); б) оборот — при приближенном подсчете поворотов вокруг оси (обо­рот =360°, пол-оборота =180° и т.д.); в) радиан (для расчетов по формулам) — угол между двумя радиусами круга, вырезающими на окружности дугу, равную по длине радиусу (радиан =57° 17 44',8"; 1° = 0,01745 рад.).

Дата добавления: 2014-01-07