Краткий пересказ
В окружающем мире всё находится в движении. Механическое движение — это изменение положения тела относительно других тел с течением времени. Чтобы описать движение, нужно знать положение тела, пройденный путь, скорость и траекторию в любой момент времени.
Движение относительно: один и тот же предмет может быть неподвижным относительно одного тела и двигаться относительно другого. Например, пассажир, сидящий в поезде, неподвижен относительно другого пассажира, но движется относительно железнодорожного станционного работника или встречного поезда.
Для определения положения тела используют систему координат. При движении по прямой достаточно одной координатной оси, на плоскости нужны две взаимно перпендикулярные оси, а в пространстве — три.
Во многих задачах размеры тела не учитывают и заменяют тело материальной точкой — точкой, имеющей массу тела. Это модель, которая упрощает решение задач. Тело можно считать материальной точкой, если его размеры несущественны по сравнению с пройденным расстоянием. Например, Землю можно считать материальной точкой при изучении её движения вокруг Солнца, а самолёт — при вычислении средней скорости полёта.
Но такая модель подходит не всегда. Например, Землю нельзя считать материальной точкой при изучении смены дня и ночи в разных городах, потому что важны размеры планеты и движение точек на её поверхности. Самолёт также нельзя считать материальной точкой при изучении сопротивления воздуха, так как оно зависит от формы и размеров самолёта.
Материальной точкой можно считать и тело, совершающее поступательное движение, при котором все его точки движутся одинаково. Например, так можно рассматривать человека на движущемся эскалаторе или кабину колеса обозрения.
Чтобы описать движение, необходимо знать не только положение тела, но и момент времени. Поэтому система отсчёта состоит из:
- тела отсчёта;
- связанной с ним системы координат;
- прибора для измерения времени.
Как понять принцип
Чтобы описать движение любого тела:
- Выбери тело отсчёта.
- Свяжи с ним координатные оси.
- Определи, можно ли считать тело материальной точкой.
- Используй часы или другой прибор для измерения времени.
- Определи, как изменяется координата тела со временем.
Проверка: пассажир в движущемся поезде неподвижен относительно сиденья, но движется относительно дороги. Значит, описание движения зависит от выбранной системы отсчёта.
