"Tana harakat qiladi" so'zlari aniq ma'noga ega emas, chunki bu harakat qaysi jismlarga nisbatan yoki qaysi mos yozuvlar doirasiga bog'liqligini aytish kerak. Keling, ba'zi misollar keltiraylik.

Harakatlanayotgan poezdning yo'lovchilari vagon devorlariga nisbatan harakatsiz. Xuddi shu yo'lovchilar Yer bilan bog'langan mos yozuvlar doirasida harakat qilishadi. Lift yuqoriga ko'tariladi. Uning qavatida turgan chamadon liftning devorlariga va liftdagi odamga nisbatan yotadi. Ammo u Yerga va uyga nisbatan harakat qiladi.

Bu misollar harakatning nisbiyligini va xususan, tezlik tushunchasining nisbiyligini isbotlaydi. Xuddi shu jismning tezligi turli mos yozuvlar doiralarida har xil.

Tasavvur qiling-a, vagondagi yo'lovchi Yer yuzasiga nisbatan bir tekis harakatlanib, qo'lidan to'pni bo'shatadi. U tezlashuv bilan to'pning mashinaga nisbatan vertikal pastga qanday tushishini ko'radi g. Koordinatalar tizimini avtomobil bilan bog'lang X 1 HAQIDA 1 Y 1 (1-rasm). Ushbu koordinatalar tizimida yiqilish paytida to'p yo'l bo'ylab harakatlanadi AD = h, va yo'lovchi to'pning vertikal pastga tushganini va polga zarba berish paytida uning tezligi y 1 ekanligini ta'kidlaydi.

Guruch. 1

Xo'sh, koordinatalar tizimi bog'langan qo'zg'almas platformada turgan kuzatuvchi nimani ko'radi? XOY? U (tasavvur qilaylik, mashinaning devorlari shaffof deb hisoblaymiz) to'pning traektoriyasi parabola ekanligini payqaydi. AD, va to'p ufqqa burchakka yo'naltirilgan y 2 tezlik bilan polga tushdi (1-rasmga qarang).

Shunday qilib, biz koordinata tizimlarida kuzatuvchilar ekanligini ta'kidlaymiz X 1 HAQIDA 1 Y 1 va XOY bir tananing - to'pning harakati davomida bosib o'tilgan turli shakllar, tezlik va masofalarning traektoriyalarini aniqlash.

Barcha kinematik tushunchalar: traektoriya, koordinatalar, yo'l, siljish, tezlik ma'lum bir shaklga yoki tanlangan ma'lumot tizimida raqamli qiymatlarga ega ekanligini aniq tushunish kerak. Bir mos yozuvlar tizimidan ikkinchisiga o'tishda bu miqdorlar o'zgarishi mumkin. Bu harakatning nisbiyligi va bu ma'noda mexanik harakat doimo nisbiydir.

Bir-biriga nisbatan harakatlanuvchi mos yozuvlar tizimlarida nuqta koordinatalarining munosabati tasvirlangan Galiley o'zgarishlari. Boshqa barcha kinematik miqdorlarning o'zgarishi ularning natijasidir.

Misol. Bir kishi daryoda suzib yurgan sal ustida yuradi. Odamning salga nisbatan tezligi ham, qirg'oqqa nisbatan tezligi ham ma'lum.

Misolda, biz odamning raftga nisbatan tezligi va qirg'oqqa nisbatan tezligi haqida gapiramiz. Shuning uchun, bitta mos yozuvlar doirasi K biz qirg'oq bilan bog'lanamiz - bu qat'iy ma'lumot doirasi, ikkinchi TO 1 biz raft bilan bog'lanamiz - bu harakatlanuvchi mos yozuvlar ramkasi. Tezlik belgilarini kiritamiz:

• 1 variant(tizimlarga nisbatan tezlik)

y - tezlik TO

y 1 - harakatlanuvchi mos yozuvlar tizimiga nisbatan bir xil jismning tezligi K

u- harakatlanuvchi tizim tezligi TO TO

$\vec(\upsilon )=\vec(u)+\vec(\upsilon )_(1) .\; \; \; (1)$

• "2-variant

y ohang - tezlik tanasi nisbatan harakatsiz mos yozuvlar tizimlari TO(Erga nisbatan inson tezligi);

y top - bir xil tezlik tana nisbatan harakatchan mos yozuvlar tizimlari K 1 (inson tezligi salga nisbatan);

υ Bilan- harakat tezligi tizimlari K Ruxsat etilgan tizimga nisbatan 1 TO(salning Yerga nisbatan tezligi). Keyin

$\vec(\upsilon )_(ton) =\vec(\upsilon )_(c) +\vec(\upsilon )_(yuqori) .\; \; \; (2)$

• 3 variant

υ A (mutlaq tezlik) - qo'zg'almas mos yozuvlar tizimiga nisbatan tananing tezligi TO(Erga nisbatan inson tezligi);

y dan ( nisbiy tezlik) - harakatlanuvchi mos yozuvlar tizimiga nisbatan bir xil jismning tezligi K 1 (inson tezligi salga nisbatan);

y p ( portativ tezlik) - harakatlanuvchi tizimning tezligi TO Ruxsat etilgan tizimga nisbatan 1 TO(salning Yerga nisbatan tezligi). Keyin

$\vec(\upsilon )_(a) =\vec(\upsilon )_(dan) +\vec(\upsilon )_(n) .\; \; \; (3)$

• 4 variant

y 1 yoki y odamlar - tezlik birinchi qattiq mos yozuvlar tizimiga nisbatan tana TO(tezlik inson Yerga nisbatan)

y 2 yoki y pl - tezlik ikkinchi qattiq mos yozuvlar tizimiga nisbatan tana TO(tezlik sal Yerga nisbatan)

y 1/2 yoki y kishi/pl - tezlik birinchi tegishli organ ikkinchi(tezlik inson nisbatan sal);

y 2/1 yoki y pl / kishi - tezlik ikkinchi tegishli organ birinchi(tezlik sal nisbatan inson). Keyin

$\left|\begin(massiv)(c) (\vec(\upsilon )_(1) =\vec(\upsilon )_(2) +\vec(\upsilon )_(1/2) ,\; \; \, \, \vec(\upsilon )_(2) =\vec(\upsilon )_(1) +\vec(\upsilon )_(2/1) ;) \\ () \\ (\ vec(\upsilon )_(shaxs) =\vec(\upsilon )_(pl) +\vec(\upsilon )_(shaxs/pl) ,\; \; \, \, \vec(\upsilon )_( pl) =\vec(\upsilon )_(shaxs) +\vec(\upsilon )_(pl/person) .) \end(massiv)\o‘ng. \; \; \; (4)$

Formulalar (1-4) D siljishlari uchun ham yozilishi mumkin r, va tezlashtirish uchun a:

$\begin(massiv)(c) (\Delta \vec(r)_(ton) =\Delta \vec(r)_(c) +\Delta \vec(r)_(yuqori) ,\; \; \; \Delta \vec(r)_(a) =\Delta \vec(r)_(dan) +\Delta \vec(n)_(?) ,) \\ () \\ (\Delta \vec (r)_(1) =\Delta \vec(r)_(2) +\Delta \vec(r)_(1/2) ,\; \; \, \, \Delta \vec(r)_ (2) =\Delta \vec(r)_(1) +\Delta \vec(r)_(2/1) ;) \\ () \\ (\vec(a)_(ton) =\vec (a)_(c) +\vec(a)_(yuqori) ,\;\; \vec(a)_(a) =\vec(a)_(dan) +\vec(a)_ (n) ,) \\ () \\ (\vec(a)_(1) =\vec(a)_(2) +\vec(a)_(1/2) ,\; \; \, \, \vec(a)_(2) =\vec(a)_(1) +\vec(a)_(2/1) .) \end(massiv)$

Harakatning nisbiyligiga oid masalalarni yechish rejasi

1. Chizma tuzing: jismlarni to'rtburchaklar shaklida chizing, ularning tepasida tezliklar va harakatlarning yo'nalishlari (kerak bo'lsa) ko'rsatilgan. Koordinata o'qlarining yo'nalishlarini tanlang.

2. Muammoning shartidan kelib chiqib yoki uni yechish jarayonida harakatlanuvchi sanoq sistemasini (FR) tanlash va tezliklar va siljishlarni belgilash to‘g‘risida qaror qabul qiling.

• Har doim mobil CO ni tanlash bilan boshlang. Agar muammoda qaysi SS tezliklar va siljishlar berilganligi (yoki topilishi kerak) bo'yicha maxsus shartlar bo'lmasa, harakatlanuvchi SS sifatida qaysi tizimni olish muhim emas. Harakatlanuvchi tizimning yaxshi tanlovi muammoni hal qilishni sezilarli darajada osonlashtiradi.
• Shartda, yechimda va rasmda bir xil tezlik (o'zgartirish) xuddi shunday ko'rsatilganligiga e'tibor bering.

3. Tezliklarni va (yoki) siljishlarni vektor ko‘rinishda qo‘shish qonunini yozing:

$\vec(\upsilon )_(tone) =\vec(\upsilon )_(c) +\vec(\upsilon )_(yuqori) ,\; \; \, \, \Delta \vec(r)_(ton) =\Delta \vec(r)_(c) +\Delta \vec(r)_(yuqori) .$

• Qo'shish qonunini yozishning boshqa usullarini unutmang:

4. Qo‘shish qonunining 0 o‘qiga proyeksiyalarini yozing X va 0 Y(va boshqa eksa)

0X: y ohangi x = υ x bilan+ y tepa x , Δ r ohang x = Δ r x bilan + Δ r yuqori x , (5-6)

0Y: y ohangi y = υ y bilan+ y tepa y , Δ r ohang y = Δ r y bilan + Δ r yuqori y , (7-8)

• Boshqa variantlar:

y 1 x= y 2 x+ y 1/2 x , Δ r 1x = Δ r 2x + Δ r 1/2x ,

0Y: υ ay= y dan y+ y p y , Δ r va y = Δ r dan y + Δ r P y ,

y 1 y= y 2 y+ y 1/2 y , Δ r 1y = Δ r 2y + Δ r 1/2y .

5. Har bir kattalik proyeksiyalarining qiymatlarini toping:

y ohang x = …, υ x bilan= …, y tepa x = …, Δ r ohang x = …, Δ r x bilan = …, Δ r yuqori x = …,

y ohang y = …, υ y bilan= …, y tepa y = …, Δ r ohang y = …, Δ r y bilan = …, Δ r yuqori y = …

• Boshqa variantlar uchun ham xuddi shunday.

6. Olingan qiymatlarni (5) - (8) tenglamalarga almashtiring.

7. Hosil bo‘lgan tenglamalar sistemasini yeching.

• Eslatma. Bunday masalalarni yechish malakasi rivojlanganligi sababli, 4 va 5-bandlarni daftarga yozmasdan, aql bilan bajarish mumkin.

Qo'shimchalar

1. Agar jismlarning tezligi hozir harakatsiz, lekin harakatlana oladigan jismlarga nisbatan berilgan bo'lsa (masalan, jismning ko'ldagi tezligi (oqim yo'q) yoki shamolsiz ob-havo), keyin bunday tezliklar nisbatan berilgan hisoblanadi mobil tizim(suv yoki shamolga nisbatan). Bu o'z tezligi jismlar, sobit tizimga nisbatan, ular o'zgarishi mumkin. Masalan, odamning o'z tezligi 5 km/soat. Ammo odam shamolga qarshi harakat qilsa, uning erga nisbatan tezligi pasayadi; agar shamol orqada essa, odamning tezligi kattaroq bo'ladi. Ammo havoga (shamolga) nisbatan uning tezligi soatiga 5 km ni tashkil qiladi.
2. Vazifalarda "tananing erga nisbatan tezligi" (yoki boshqa har qanday statsionar jismga nisbatan) iborasi odatda sukut bo'yicha "tananing tezligi" bilan almashtiriladi. Agar tananing tezligi erga nisbatan berilmagan bo'lsa, unda bu muammoning holatida ko'rsatilishi kerak. Masalan, 1) samolyot tezligi 700 km/soat, 2) sokin havoda samolyot tezligi 750 km/soat. Birinchi misolda yerga nisbatan 700 km/soat tezlik, ikkinchisida havoga nisbatan 750 km/soat tezlik berilgan (1-ilovaga qarang).
3. Indeksli qiymatlarni o'z ichiga olgan formulalarda muvofiqlik printsipi, ya'ni. tegishli miqdorlarning indekslari mos kelishi kerak. Masalan, $t=\dfrac(\Delta r_(ton x) )(\upsilon _(tone x)) =\dfrac(\Delta r_(c x))(\upsilon _(c x)) =\dfrac(\ Delta r_(yuqori x))(\upsilon _(yuqori x))$.
4. To'g'ri chiziqli harakat paytida siljish tezlik bilan bir xil yo'nalishda yo'naltiriladi, shuning uchun bir xil mos yozuvlar tizimiga nisbatan siljish va tezlik proyeksiyalarining belgilari mos keladi.

1. Harakatning nisbiyligi shundan iboratki, qo‘zg‘almas sanoq sistemasiga nisbatan bir tekis va to‘g‘ri chiziqli harakatlanuvchi sanoq sistemalaridagi harakatni o‘rganishda barcha hisob-kitoblarni xuddi shunday formulalar va tenglamalar yordamida, go‘yo hech qanday harakat bo‘lmagandek amalga oshirish mumkin. sobitga nisbatan harakatlanuvchi ramka.

2. Qayiq misolida suv va qirg‘oq qayiqqa nisbatan qanday harakat qiladi?

2. Tasavvur qiling, kuzatuvchi qayiqda O' nuqtada joylashgan. Shu nuqta orqali X"O"Y" koordinata sistemasini chizamiz. X" o'qini qirg'oq bo'ylab, Y o'qni "daryo oqimiga perpendikulyar qilib yo'naltiramiz. Qayiqdagi kuzatuvchi qirg'oq o'z koordinatasiga nisbatan harakatlanayotganini ko'radi. tizimi

o'qning ijobiy yo'nalishiga qarama-qarshi yo'nalishda harakat qilish

suv esa qayiqqa nisbatan harakat qiladi, harakat qiladi

3. Daladagi donni yig'ib olayotgan kombayn erga nisbatan 2,5 km/soat tezlikda harakatlanadi va to'xtamasdan donni mashinaga quyadi. Avtomobil qaysi mos yozuvlar jismiga nisbatan harakatlanmoqda va u nimaga nisbatan dam oladi?

3. Kombaynga nisbatan mashina tinch holatda, yerga nisbatan esa kombayn tezligida harakatlanadi.

7-sinf fizika kursida mexanik harakatning nisbiyligi haqida gapirildi. Keling, misollar yordamida ushbu masalani batafsil ko'rib chiqamiz va harakatning nisbiyligi nima ekanligini aniqlaymiz.

Bir kishi poyezdning harakatiga qarshi vagon bo'ylab yuradi (16-rasm). Poyezdning yerga nisbatan tezligi 20 m/s, vagonga nisbatan odamning tezligi esa 1 m/s. Keling, odamning er yuzasiga nisbatan qanday tezlikda va qaysi yo'nalishda harakat qilishini aniqlaylik.

Guruch. 16. Insonning mashinaga nisbatan va erga nisbatan tezligi kattaligi va yo'nalishi bo'yicha farqlanadi

Keling, shunday bahslashamiz. Agar odam vagon bo'ylab yurmagan bo'lsa, u holda 1 soniyada u poezd bilan birga 20 m ga teng masofada harakatlanardi.Lekin shu vaqt ichida u poezdga qarshi 1 m ga teng masofani bosib o'tdi. Shuning uchun 1 s ga teng vaqt ichida u yer yuzasiga nisbatan poezd yo'nalishi bo'yicha atigi 19 m ga siljigan. Bu shuni anglatadiki, odamning er yuzasiga nisbatan tezligi 19 m / s ni tashkil qiladi va poezd tezligi bilan bir xil yo'nalishda yo'naltiriladi. Shunday qilib, poezd bilan bog'liq bo'lgan mos yozuvlar doirasida odam 1 m / s tezlikda va er yuzidagi har qanday jism bilan bog'langan mos yozuvlar doirasida 19 m / s tezlikda harakat qiladi. va bu tezliklar qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltiriladi. Bundan kelib chiqadiki, tezlik nisbiydir, ya'ni bir xil jismning turli mos yozuvlar tizimidagi tezligi ham son qiymatlari, ham yo'nalishlari bo'yicha har xil bo'lishi mumkin.

Endi boshqa misolga murojaat qilaylik. Vertalyotning erga vertikal ravishda tushayotganini tasavvur qiling. Vertolyotga nisbatan pervanelning istalgan nuqtasi, masalan, A nuqtasi (17-rasm) har doim aylana bo'ylab harakatlanadi, bu rasmda qattiq chiziq shaklida ko'rsatilgan. Erdagi kuzatuvchi uchun xuddi shu nuqta spiral yo'l bo'ylab harakatlanadi (chiziq chiziq). Bu misoldan ko'rinib turibdiki, harakat traektoriyasi ham nisbiydir, ya'ni bir xil jismning harakat traektoriyasi turli sanoq sistemalarida har xil bo'lishi mumkin.

Guruch. 17. Traektoriya va yo‘lning nisbiyligi

Demak, yo'l nisbiy qiymatdir, chunki u ko'rib chiqilgan vaqt davomida tananing bosib o'tgan traektoriyaning barcha bo'limlari uzunligi yig'indisiga teng. Bu, ayniqsa, jismoniy tana bir mos yozuvlar doirasida harakatlanib, boshqasida dam olgan hollarda yaqqol namoyon bo'ladi. Masalan, harakatlanayotgan poyezdda o‘tirgan odam yer bilan bog‘langan ramkada ma’lum s yo‘l bo‘ylab yuradi, poyezd bilan bog‘langan mos yozuvlar doirasida esa uning yo‘li nolga teng.

Shunday qilib,

• harakatning nisbiyligi shundan dalolat beradiki, harakatning tezligi, traektoriyasi, yo‘li va ba’zi boshqa xarakteristikalari nisbiydir, ya’ni ular turli sanoq sistemalarida har xil bo‘lishi mumkin.

Bir jismning harakatini turli xil ma'lumot doiralarida ko'rib chiqish mumkinligini tushunish olam tuzilishi haqidagi qarashlarning rivojlanishida katta rol o'ynadi.

Uzoq vaqt davomida odamlar tunda yulduzlar, xuddi kunduzi Quyosh kabi, osmon bo'ylab sharqdan g'arbga qarab, yoylar bo'ylab harakatlanib, bir sutkada Yer atrofida to'liq aylanishlarini payqashdi. Shuning uchun ko'p asrlar davomida harakatsiz Yer dunyoning markazida va barcha samoviy jismlar uning atrofida aylanadi, deb hisoblangan. Dunyoning bunday tizimi geosentrik (yunoncha "geo" "yer" degan ma'noni anglatadi) deb ataldi.

II asrda. iskandariyalik olim Klavdiy Ptolemey yulduzlar va sayyoralarning geosentrik tizimdagi harakati haqidagi mavjud ma'lumotlarni umumlashtirdi va osmon jismlarining o'tmishdagi va kelajakdagi o'rnini aniqlashga, tutilishlar boshlanishini bashorat qilishga imkon beradigan juda aniq jadvallarni tuzishga muvaffaq bo'ldi. , va boshqalar.

Biroq, vaqt o'tishi bilan, astronomik kuzatishlarning aniqligi ortib borgach, sayyoralarning hisoblangan va kuzatilgan pozitsiyalari o'rtasida nomuvofiqliklar topila boshlandi. Bir vaqtning o'zida kiritilgan tuzatishlar Ptolemey nazariyasini juda murakkab va chalkashtirib yubordi. Dunyoning geosentrik tizimini almashtirish zarurati paydo bo'ldi.

Koinot tuzilishi haqidagi yangi qarashlar 16-asrda batafsil bayon etilgan. Polsha olimi Nikolay Kopernik. U Yer va boshqa sayyoralar bir vaqtning o'zida o'z o'qlari atrofida aylanishiga ishongan. Dunyoning bunday tizimi geliotsentrik deb ataladi, chunki unda Quyosh (yunoncha "helios") koinotning markazi sifatida qabul qilinadi.

Shunday qilib, geliotsentrik mos yozuvlar tizimida osmon jismlarining harakati Quyoshga nisbatan, geotsentrik mos yozuvlar tizimida esa Yerga nisbatan ko'rib chiqiladi.

Shunday qilib, Kopernik dunyo tizimi yordamida biz ko'rib turgan Quyoshning Yer atrofida kundalik aylanishini qanday izohlashimiz mumkin? 18-rasmda bir tomondan quyosh nurlari bilan yoritilgan globus va kunduzi Yerning bir joyida bo'lgan odam (kuzatuvchi) sxematik tarzda tasvirlangan. Yer bilan aylanib, u yoritgichlarning harakatini kuzatadi.

Guruch. 18. Dunyoning geliotsentrik tizimida Quyoshning kunduzi osmonda, kechasi yulduzlarning ko'rinadigan harakati Yerning o'z o'qi atrofida aylanishi bilan izohlanadi.

Yer atrofida aylanadigan xayoliy o'q, xuddi Shimoliy (N) va Janubiy (S) geografik qutblardan o'tib, globusni teshib o'tadi. O'q Yerning aylanish yo'nalishini ko'rsatadi - g'arbdan sharqqa.

18, a-rasmda globus o'sha paytda tasvirlangan, u xuddi kuzatuvchini qorong'u tun tomondan Quyosh tomonidan yoritilgan kunduzgi yorug'likka olib boradi. Ammo Yer bilan birga o'z o'qi atrofida g'arbdan sharqqa taxminan 200 m/s 1 tezlikda aylanayotgan kuzatuvchi bu harakatni biz his qilmaganimiz kabi sezmaydi. Shuning uchun unga Quyosh Yer atrofida aylanib, ufqdan ko'tarilib, kunduzi (18-rasm, b) sharqdan g'arbga harakat qiladi va kechqurun ufqdan tashqariga chiqadi (18-rasm, v). . Keyin kuzatuvchi yulduzlarning tunda sharqdan g'arbga harakatini ko'radi (18-rasm, d).

Demak, Kopernik olami tizimiga ko'ra, Quyosh va yulduzlarning ko'rinadigan aylanishi, ya'ni kunduz va tunning o'zgarishi Yerning o'z o'qi atrofida aylanishi bilan izohlanadi. Yer sharining bir inqilobni yakunlashi uchun ketadigan vaqt bir kun deb ataladi.

Dunyoning geliotsentrik tizimi ko'plab ilmiy va amaliy muammolarni hal qilishda geosentrikdan ko'ra ancha muvaffaqiyatli bo'ldi.

Shunday qilib, harakatning nisbiyligi haqidagi bilimlarni qo'llash Olam tuzilishiga yangicha qarash imkonini berdi. Va bu, o'z navbatida, keyinchalik quyosh tizimidagi jismlarning harakatini tavsiflovchi fizik qonunlarni ochishga yordam berdi va bunday harakatning sabablarini tushuntirdi.

Savollar

1. Harakatning nisbiyligi nima? Javobingizni misollar bilan tushuntiring.
2. Dunyoning geliotsentrik tizimi va geosentrik o'rtasidagi asosiy farq nima?
3. Geliotsentrik tizimda Yerda kunduz va tunning o'zgarishini tushuntiring (18-rasmga qarang).

9-mashq

1. Daryodagi suv qirg'oqqa nisbatan 2 m/s tezlikda harakat qiladi. Daryoda sal suzadi. Salning qirg'oqqa nisbatan tezligi qancha; daryodagi suv haqida?
2. Ba'zi hollarda tananing tezligi turli xil mos yozuvlar doiralarida bir xil bo'lishi mumkin. Masalan, poyezd stansiya binosi bilan bog‘liq bo‘lgan mos yozuvlar doirasida va yo‘l yaqinida o‘sayotgan daraxt bilan bog‘langan mos yozuvlar doirasida bir xil tezlikda harakatlanadi. Bu tezlik nisbiy degan gapga zid emasmi? Javobni tushuntiring.
3. Qaysi sharoitda harakatlanuvchi jismning tezligi ikki sanoq sistemasiga nisbatan bir xil bo‘ladi?
4. Yerning kunlik aylanishi tufayli, Moskvadagi uyidagi stulda o'tirgan odam er o'qiga nisbatan taxminan 900 km / soat tezlikda harakat qiladi. Ushbu tezlikni o'qning qurolga nisbatan tumshug'i tezligi bilan solishtiring, bu 250 m / s.
5. Torpedo qayig'i janubiy kenglikning oltmishinchi paralleli bo'ylab quruqlikka nisbatan 90 km/soat tezlikda harakatlanadi. Bu kenglikdagi Yerning sutkalik aylanish tezligi 223 m/s. Qayiqning er o'qiga nisbatan tezligi nima (SIda) va qayerda, agar u sharqqa qarab harakat qilsa; g'arbga?

1 Yer yuzasidagi nuqtalarning oʻqga nisbatan aylanish tezligi hududning kengligiga bogʻliq: u noldan (qutblarda) 465 m/s gacha (ekvatorda) ortadi.

Elektr poyezdini tasavvur qiling. U relslar bo'ylab jimgina minib, yo'lovchilarni dachalariga olib boradi. Va to'satdan oxirgi mashinada o'tirgan bezori va parazit Sidorov Sadi stantsiyasida boshqaruvchilar mashinaga kirib borayotganini payqadi. Albatta, Sidorov chipta sotib olmagan va u bundan ham kamroq jarima to'lamoqchi.

Poyezddagi erkin chavandozning nisbiyligi

Shunday qilib, qo'lga tushmaslik uchun u tezda boshqa mashinaga o'tadi. Nazoratchilar barcha yo'lovchilarning chiptalarini tekshirib, bir yo'nalishda harakat qilishadi. Sidorov yana keyingi mashinaga o'tadi va hokazo.

Shunday qilib, u birinchi vagonga etib borganida va boshqa boradigan joy qolmaganida, poezd o'ziga kerak bo'lgan Ogorodi stantsiyasiga yetib kelgani ma'lum bo'ldi va baxtli Sidorov quyondek haydaganidan xursand bo'lib tushdi. qo'lga tushish; homilador bo'lib qolish.

Ushbu harakatga boy hikoyadan nimani o'rganishimiz mumkin? Biz, shubhasiz, Sidorov uchun xursand bo'lishimiz mumkin va bundan tashqari, yana bir qiziqarli faktni aniqlashimiz mumkin.

Poyezd Sadi stantsiyasidan Ogorodi stantsiyasigacha besh daqiqada besh kilometr yo'l bosib o'tgan bo'lsa, quyon Sidorov bir vaqtning o'zida bir xil masofani bosib o'tdi va u mingan poezd uzunligiga teng masofani, ya'ni besh mingga yaqin masofani bosib o'tdi. Xuddi shu besh daqiqada ikki yuz metr.

Ma’lum bo‘lishicha, Sidorov poyezddan tezroq harakat qilgan. Biroq, uning ortidan ergashadigan boshqaruvchilar bir xil tezlikni ishlab chiqdilar. Poyezdning tezligi soatiga 60 km ni tashkil etganini hisobga olsak, ularning barchasiga bir nechta Olimpiya medallarini berish juda to'g'ri edi.

Biroq, albatta, hech kim bunday ahmoqlik bilan shug'ullanmaydi, chunki hamma tushunadiki, Sidorovning ajoyib tezligi u tomonidan faqat statsionar stantsiyalar, relslar va bog'larga nisbatan ishlab chiqilgan va bu tezlik poezdning harakati bilan bog'liq edi, lekin umuman emas. Sidorovning ajoyib qobiliyatlari.

Poezdga kelsak, Sidorov umuman tez harakat qilmadi va nafaqat Olimpiya medaliga, balki undan lentaga ham etib bormadi. Bu yerda biz harakatning nisbiyligi kabi tushunchaga duch kelamiz.

Harakatning nisbiyligi tushunchasi: misollar

Harakatning nisbiyligi hech qanday ta'rifga ega emas, chunki u jismoniy miqdor emas. Mexanik harakatning nisbiyligi harakatning tezlik, yo‘l, traektoriya va boshqalar kabi ba’zi belgilarining nisbiy bo‘lishi, ya’ni kuzatuvchiga bog‘liqligida namoyon bo‘ladi. Turli xil mos yozuvlar tizimlarida bu xususiyatlar boshqacha bo'ladi.

Poezdda fuqaro Sidorov bilan yuqoridagi misolga qo'shimcha ravishda, siz har qanday tananing deyarli har qanday harakatini olishingiz va uning qanchalik nisbiyligini ko'rsatishingiz mumkin. Ishga borganingizda, siz uyingizga nisbatan oldinga intilasiz va shu bilan birga o'tkazib yuborgan avtobusga nisbatan orqaga ketasiz.

Siz cho'ntagingizdagi o'yinchiga nisbatan harakatsiz turibsiz va Quyosh deb nomlangan yulduzga nisbatan katta tezlikda shoshilasiz. Sizning har bir qadamingiz asfalt molekulasi uchun ulkan masofa va Yer sayyorasi uchun ahamiyatsiz bo'ladi. Har qanday harakat, uning barcha xususiyatlari kabi, har doim faqat boshqa narsaga nisbatan mantiqiy bo'ladi.

Matematik jihatdan tananing (yoki moddiy nuqtaning) tanlangan mos yozuvlar tizimiga nisbatan harakati qanday qilib aniqlangan tenglamalar bilan tavsiflanadi. t jismning (nuqtalarning) ushbu ma'lumot tizimidagi o'rnini aniqlaydigan koordinatalar. Bu tenglamalar harakat tenglamalari deyiladi. Masalan, x, y, z Dekart koordinatalarida nuqta harakati tenglamalar bilan aniqlanadi. x = f 1 (t) (\displaystyle x=f_(1)(t)), y = f 2 (t) (\displaystyle y=f_(2)(t)), z = f 3 (t) (\displaystyle z=f_(3)(t)).

Zamonaviy fizikada har qanday harakat nisbiy hisoblanadi va jismning harakatini faqat qandaydir boshqa jismga (yo'naltiruvchi jismga) yoki jismlar tizimiga nisbatan ko'rib chiqish kerak. Masalan, Oyning umuman qanday harakat qilishini ko'rsatishning iloji yo'q, faqat uning harakatini aniqlash mumkin, masalan, Yer, Quyosh, yulduzlar va boshqalar.

Boshqa ta'riflar

Boshqa tomondan, ilgari ma'lum bir "fundamental" mos yozuvlar doirasi, tabiat qonunlari uni boshqa barcha tizimlardan ajratib turadigan yozuvning soddaligi mavjud deb hisoblangan. Shunday qilib, Nyuton mutlaq fazoni tanlangan mos yozuvlar tizimi deb hisobladi va 19-asr fiziklari Maksvell elektrodinamikasining efiri tayanadigan tizim imtiyozli deb hisoblashdi va shuning uchun uni mutlaq sanoq tizimi (AFR) deb atashgan. Nihoyat, imtiyozli mos yozuvlar tizimi mavjudligi haqidagi taxminlar nisbiylik nazariyasi tomonidan rad etildi. Zamonaviy tushunchalarda mutlaq mos yozuvlar tizimi mavjud emas, chunki tenzor shaklida ifodalangan tabiat qonunlari barcha mos yozuvlar tizimlarida bir xil shaklga ega - ya'ni fazoning barcha nuqtalarida va vaqtning hamma nuqtalarida. Bu holat - mahalliy fazo-vaqt o'zgarmasligi - fizikaning tekshirilishi mumkin bo'lgan asoslaridan biridir.

Ba'zan absolyut mos yozuvlar tizimi CMB bilan bog'liq, ya'ni CMB dipol anizotropiyaga ega bo'lmagan inertial sanoq sistemasi deb ataladi.

Malumot organi

Fizikada mos yozuvlar jism - bu bir-biriga nisbatan harakatsiz bo'lgan jismlar to'plami bo'lib, unga nisbatan harakat ko'rib chiqiladi (bog'liq holda