פילוסופים קדומים ניסו להבין את מהות התנועה,כדי לחשוף את השפעת הכוכבים והשמש על האדם. בנוסף, אנשים ניסו תמיד לזהות את הכוחות הפועלים על הנקודה החומרית בתהליך תנועתה, וגם ברגע המנוחה.

אריסטו האמין כי בהעדר תנועה על הגוף אין כל השפעה של כוח כלשהו. בוא ננסה לגלות אילו מסגרות התייחסות נקראות אלה אינרטיים, אנחנו נותנים את הדוגמאות שלהם.

דוגמאות למסגרת ההתייחסות האינרטית

מצב המנוחה

בחיי היומיום קשה לזהות זאתתנאי. כמעט כל תנועה מכנית מניחה מראש נוכחות של כוחות חיצוניים. הסיבה היא כוח החיכוך, אשר אינו מאפשר חפצים רבים לעזוב את המיקום המקורי שלהם, לעזוב את מצב המנוחה.

בהתחשב בדוגמאות של מערכת אינרציהשל הספירה, נציין כי כולם תואמים את החוק של ניוטון. רק לאחר גילויו ניתן היה להסביר את מצב המנוחה, להצביע על הכוחות הפועלים במדינה זו על הגוף.

דוגמאות של מסגרות התייחסות אינרציאליות ולא אינרציאליות

הצהרה 1 לחוק ניוטון

בפרשנות המודרנית, הוא מסבירקיומו של מערכות קואורדינטות, שבגינן ניתן להתחשב בהעדר כוח חיצוני בנקודת החומר. מנקודת מבט של ניוטון, שנקראה מערכות ייחוס אינרציאליות המאפשרות לנו לבחון את השימור של מהירות הגוף במשך זמן רב.

הגדרות

אילו מסגרות התייחסות הן אינרציאליות? דוגמאות מהם נלמדות בקורס הלימודים של הפיסיקה. Inertial שקול מסגרות התייחסות כאלה, יחסית לנקודה שבה החומר עובר במהירות קבועה. ניוטון ציינה כי כל גוף יכול להיות במצב כזה עד שאין צורך ליישם את זה כוחות המסוגלים לשנות מצב כזה.

במציאות, חוק האינרציה אינו מתממש כללבמקרים. בניתוח דוגמאות של מסגרות התייחסות אינרציאליות ולא אינרציאליות, הבה נתבונן באדם המחזיק במעקה ברכב נע. עם מכונת בלימה פתאומית אדם עובר באופן אוטומטי יחסית לתחבורה, למרות היעדר כוח חיצוני.

מתברר שלא כל הדוגמאות של אינרציהמסגרות ההתייחסות מתאימות לגיבוש חוק ניוטון אחד. כדי להבהיר את חוק האינרציה, הוגדרה הגדרה מדויקת יותר של מסגרות ייחוס, שבהן היא מושלמת.

מה מסגרות התייחסות נקראים אינרטיים

סוגי מערכות התייחסות

אילו מסגרות התייחסות נקראות מסגרות אינרטיאליות? עוד מעט יתברר. "תן דוגמאות למסגרות התייחסות אינרציאליות שבהן החוק של ניוטון מחזיק מעמד" - משימה דומה מוצעת לסטודנטים שבחרו בפיסיקה בבחינה בכיתה ט '. כדי להתמודד עם המשימה, יש צורך לקבל מושג של אינרציה ולא אינרציה מסגרות התייחסות.

האינרציה כרוכה בשימור השלום אותנועה אחידה של הגוף עד לגוף. "מבודד" נחשב לגופים שאינם מחוברים, לא אינטראקציה, מוסרים אחד מהשני.

תן לנו לשקול כמה דוגמאות של מערכת אינרצילספור. אם ניקח בחשבון את הכוכב בגלקסיה להיות מערכת הפניה, ולא את האוטובוס נע, יישום של חוק האינרציה עבור הנוסעים המחזיקים על הרכבת יהיה מושלם.

במהלך הבלמים, הרכב ימשיך לנוע אחיד עד שהוא מושפע על ידי גופים אחרים.

אילו דוגמאות של מערכת התייחסות אינרציאלית ניתן לתת? הם לא צריכים להיות בקשר עם הגוף לנתח, להשפיע על האינרציה שלה.

זה עבור מערכות כאלה כי החוק 1 הוא מילאניוטון. בחיים האמיתיים, קשה להתייחס לתנועה של גוף יחסית למסגרות התייחסות אינרציאליות. אי אפשר להגיע לכוכב רחוק כדי לערוך איתה ניסויי כדור הארץ.

כמערכת ייחוס קונבנציונאלי, כדור הארץ מתקבל, למרות שהוא מחובר עם חפצים הניח על זה.

חישוב ההאצה במערכת אינרציהספירה אפשרית אם ניקח בחשבון את פני כדור הארץ כמסגרת התייחסות. בפיזיקה, אין תיעוד מתמטי של החוק של ניוטון, אבל זה הוא שהוא הבסיס לגזירה של הגדרות פיזיות רבות במונחים.

לתת דוגמאות של מערכות התייחסות אינרציאלי

דוגמאות למערכות ייחוס אינרציאלי

לפעמים קשה לתלמידים להבין את הפיזיתופעה. לתלמידים בני תשע מוצעת משימה עם התוכן הבא: "אילו מסגרות ייחוס נקראות אינרציאליות? תן דוגמאות למערכות כאלה ". נניח כי עגלה עם הכדור בתחילה נע על משטח שטוח, בעל מהירות קבועה. יתר על כן, הוא נע לאורך החול, כתוצאה מכך, הכדור מואץ, למרות שהוא אינו פועל על כוחות אחרים (ההשפעה הכוללת שלהם היא אפס).

תמצית מה שקורה יכולה להיות מוסברת על ידי העובדה כי בזמן התנועה על פני השטח החולי של המערכת חדל להיות אינרצי, יש לו מהירות קבועה. דוגמאות למערכות התייחסות אינרציאליות ולא אינרציאליות מעידות על כך שבמהלך תקופה מסוימת מתרחש המעבר שלהן.

בעת האצת הגוף, האצה שלו יש ערך חיובי, וכאשר בלימה, מחוון זה הופך שלילי.

מה מסגרות התייחסות נקראים אינרטיים לתת דוגמאות

תנועה curvilinear

לגבי הכוכבים והשמש, תנועת כדור הארץמתבצעת לאורך מסלול curvilinear, אשר יש צורה של אליפסה. מסגרת ההתייחסות שבה המרכז מתיישב עם השמש, והגרזנים מכוונים לכוכבים מסוימים, ייחשבו אינרציאליים.

שים לב כי כל מסגרת התייחסותיהיה יציב ו נעים באופן שווה ביחס למערכת הליוצנטרית, הוא אינרטיאלי. תנועה curvilinear מתבצעת עם קצת האצה.

בהתחשב בעובדה כי כדור הארץ נעסביב צירו, מסגרת ההתייחסות, המחוברת אל פני השטח שלה, ביחס למהלכים ההליוצנטרית עם האצה מסוימת. במצב זה, אנו יכולים להסיק כי מסגרת התייחסות, אשר מחובר עם פני כדור הארץ, נע עם האצה יחסית heliocentric, ולכן זה לא יכול להיחשב אינרציאלי. אבל ערך ההאצה של מערכת כזו הוא כל כך קטן, כי במקרים רבים זה משפיע באופן משמעותי על הספציפיות של תופעות מכניות נחשב לגבי זה.

כדי לפתור בעיות מעשיות בעלות אופי טכני, נהוג לחשוב על מסגרת האינפורמציה של מערכת ייחוס, הקשורה באופן נוקשה לכדור הארץ.

מה מסגרות התייחסות מכונים דוגמאות אינרטיים

תורת היחסות של גלילאו

כל מסגרות אינרציה של התייחסות יש חשיבותרכוש המתואר על ידי עקרון היחסות. המהות שלה טמונה בעובדה שכל תופעה מכנית בתנאים ראשוניים זהים נעשית באופן עצמאי באותה מידה של מסגרת ההתייחסות שנבחרה.

ההון של ISO על עקרון היחסות בא לידי ביטוי בהוראות הבאות:

  • במערכות כאלה, חוקי המכניקה זהים, ולכן כל משוואה המתוארת על ידם, המתבטאת במונחים של קואורדינטות וזמן, נשארת ללא שינוי.
  • תוצאות ניסויים מכניים שבוצעוניתן לקבוע אם מסגרת ההתייחסות נחה, או שהיא מבצעת תנועה אחידה אחידה. כל מערכת יכולה להיות מוכרת בתנאי קבוע, אם השני בעת ובעונה אחת עושה תנועה ביחס אליו במהירות מסוימת.
  • משוואות המכניקה נותרו ללא שינויביחס לתמורות הקואורדינטות במקרה של מעבר ממערכת אחת לאחרת. אפשר לתאר את אותה תופעה במערכות שונות, אך טבען הפיזי לא ישתנה בו זמנית.

פתרון בעיות

הדוגמה הראשונה.

לקבוע אם מערכת הייחוס אינרציה הוא: א) לוויין מלאכותי Earth; ב) משיכה לילדים.

תשובה. במקרה הראשון, אין שאלה של אינרציהמאז שהלוויין עובר במסלול תחת השפעת כוח הכובד, ולכן התנועה מתרחשת עם תאוצה מסוימת.

האטרקציה יכולה גם לא להיחשב מערכת אינרציאלית, שכן התנועה הסיבובית שלה מתרחשת עם כמה תאוצה.

הדוגמה השנייה.

מערכת הדיווח מחוברת היטב למעלית. באילו מצבים אפשר לקרוא לזה אינרציה? אם המעלית: א) נופל; ב) נע באופן שווה כלפי מעלה; ג) עולה במהירות; ד) מופנית אחידה כלפי מטה.

תשובה. א) כאשר יש נפילה חופשית, יש האצה, ולכן מסגרת התייחסות, אשר מחובר המעלית, לא יהיה אינרטיאלי.

ב) בתנועה אחידה של המעלית, המערכת אינרציאלית.

c) כאשר נעים עם כמה תאוצה, מסגרת התייחסות ייחשב אינרציאלי.

ד) המעלית נע לאט, יש תאוצה שלילית, ולכן זה לא יכול להיקרא מסגרת התייחסות אינרציאלי.

אינרציה הן מערכות הייחוס

מסקנה

לאורך כל קיומוהאנושות מנסה להבין תופעות המתרחשות בטבע. ניסיונות להסביר את תורת היחסות של התנועה נעשו על ידי גלילאו גלילאו. אייזיק ניוטון הצליח לגזור את חוק האינרציה, ששימש כהנחה הבסיסית בביצוע חישובים במכניקה.

נכון לעכשיו, במערכת המיקוםגופים כוללים גוף, מכשיר לקביעת זמן ומערכת קואורדינטות. תלוי אם הגוף הוא נייד או נייח, אפשר לתת מאפיין של המיקום של אובייקט מסוים במרווח הזמן הנדרש.

</ p>