МЕХАНИКА

2. ТЕМА: Система координат.

Перемещение.

Цель урока: 

1.                      Ввести понятия «система отсчета», «точка отсчета», «система координат», «траектория», «перемещение».

2.                      Решить типовые задачи на тему: «Перемещение. Путь».

Вы решили встретиться с другом. Что для этого надо сделать? Договориться: когда и где произойдет ваша встреча! Иначе она не состоится. Например, у входа в кинотеатр «Кама», в 18 часов, или у последнего подъезда дома № 45 по ул. Советская, в 9 утра.

Что мы оговариваем при этом?

1.     Тело (точка) отсчета (кинотеатр «Кама», дом №45…)

2.     Систему координат (масштаб) (вход, последний подъезд)

3.     Время (прибор для его измерения) (в 18 часов, в 9 утра)

Основная задача кинематики: определение положения тела в пространстве в любой /данный/ момент времени по известным начальным условиям (начальной координате, начальной скорости).

Система отсчёта - это совокупность системы координат, тела, принятого за начало координат, прибора для измерения времени (часов). /Любое движение является относительным, и движение тела следует рассматривать лишь по отношению к какому-либо другому телу (телу отсчёта) или системе тел. Нельзя указать, например, как движется Луна вообще, можно лишь определить её движение по отношению к Земле или Солнцу и звёздам и т. д. 

Тело отсчета - это любое тело (точка), относительно которого рассматривают положение движущегося тела в каждый момент времени.

Его выбирают произвольно.

Когда точка отсчета выбрана, можно через нее провести оси координат и положение любой точки в пространстве описывают ее координатами.

В зависимости от характера движения тела /по прямой (одномерное), на плоскости (2-х мерное), в пространстве (3-х мерное)/ возможны варианты:

 I.     x_                                            x_

 Автобус                                     Автомобиль  -300               0  100                        600       _x,  м   

Ось может быть горизонтальной: оx, вертикальной: оy.

Все оси взаимно перпендикулярны, так как система координат прямоугольна.  

Итак: образуют систему отсчета 

1.  тело отсчета

2.  система координат

3.  время

Координаты тела (точки) во время его движения будут меняться.

Например, если у точки А координаты были: А(x₀, y₀, z₀), а стали: А₁(x₁, y₁, z₁), то:   

Помните: величины х, у, z называются «проекциями перемещения» и являются скалярными, значит, могут принимать как положительное, так и отрицательное значения! Положительное – если направление вектора перемещения совпадает с направлением оси, и отрицательное – если направление вектора перемещения и оси противоположны. 

Движение любой точки может быть описано прямой или кривой линией – траекторией движения. Зная длину траектории, т.е. путь, нельзя ответить на вопрос, где было тело в пространстве в любой момент времени.

Надо еще знать направление движения!

Например: мы вышли из дома и удалились от него на 20 м, никто не может сказать, где мы оказались при этом: на берегу реки, на остановке, в гараже, в магазине или у соседнего дома.

Итак, длина и направление! Поэтому, перемещение - это физическая векторная величина, характеризующая вектор, соединяющий начальное и конечное положение тела, называется физической величиной. Обозначается _r S , измеряется в м. 

           Перемещение телаr можно найти: S=[х²+у²+z²]^1/2

Вектор S совпадает с длиной пути l, если движение прямолинейное и

r

S < l, если движение криволинейное.

                                                                             l1                                                                                                                         l l = 2lr            1

S = 0

S < l l1 l1

A В

S

Задание.      Предложите       примеры,    которые    схематически      могут описывать данные рисунки.                                 

Таким образом, траектория материальной точки – это непрерывная линия, вдоль которой движется тело в пространстве. Вид траектории зависит от действующих на тело сил, начальных условий движения и выбора системы отсчета. По отношению к разным телам траектория может быть различна. /Например, можно рассмотреть траекторию движения «мухи, сидящей на винте вертолета» с точки зрения рядом сидящей мухи, вертолетчика и человека, стоящего на земле и следящего за поднимающимся вертолетом/. 

Если траектория движения тела – прямая линия, такое движение называют прямолинейным. Если траектория движения тела – кривая линия, такое движение называют криволинейным.

Путь – это физическая скалярная величина, численно равная длине траектории. Обозначается – l, измеряется в м.

Путь и перемещение – относительные величины. Это значит, что по отношению к разным системам отсчета они различны.

Д/з. «3800» № 1.37, 1.42-1.44, 1.181 и задачу 1 (стр. 59) и