Molchanova Larisa Anatolievna

profesor de fizică și științe

Școala secundară MBOU №150, Krasnoyarsk

Subiectul 1 „Legile mișcării și interacțiunii corpurilor”

Lecția 1.1 Punct material. Sistem de referință

Scopul lecției: Cunoașteți caracteristicile de bază ale mișcării. Luați în considerare conceptul de punct material și principiile aplicării acestuia. Explicați componentele unui sistem de referință.

În timpul orelor

1. Moment organizatoric

Marcarea celor prezenți. Anunțul temei și denumirea lecției (diapozitivul 1).

2. Învățarea de noi materiale

1) Discurs introductiv al profesorului:

Începem să luăm în considerare cu tine problemele interacțiunii corpurilor, un punct material, un sistem de referință din întrebarea principală -mişcare . În general, orice modificări care apar în natură pot fi numite mișcare.

La cursul de fizică de clasa a IX-a vom începe studiul mișcării cu cel mai simplu tip de mișcare - mișcarea mecanică (diapozitivul 2).

Luați în considerare mai multe tipuri de mișcare. Acesta este, în primul rând, progresiv, cel mai simplu, destul de rar; rotațional și oscilator (diapozitivul 3).

În plus, putem vorbi despre forma traiectoriei corpului, adică linia de-a lungul căreia se mișcă corpul (diapozitivul 4).

Vă rugăm să rețineți că atunci când studiem mișcarea, ar trebui să luăm în considerare problemele legate de corp. Pentru a caracteriza mișcarea se folosesc următoarele mărimi: în primul rând, distanța parcursă, viteza, traiectoria, precum și lucruri foarte importante - acestea sunt coordonatele corpului (diapozitivul 5).

Să vedem unde se întâlnesc toate aceste cantități. În primul rând, este necesar să se noteze valoarea familiară din clasa a VII-a - distanța parcursă. Se notează cu litera S și se exprimă în metri. Distanța parcursă este lungimea traiectoriei, iar traiectoria este linia de-a lungul căreia se mișcă corpul (diapozitivele 6, 7).

Următoarea caracteristică este viteza. De la cursul de clasa a VII-a ne putem aminti că viteza este o valoare care caracterizează viteza de mișcare. Este notat cu litera latină V și se măsoară în m/s (diapozitivul 8).

Și următoarea caracteristică sunt coordonatele. Vă atrag atenția că din matematică vă amintiți că pentru a determina locația corpului trebuie să precizați coordonatele acestuia. Până la mijlocul mileniului trecut, a fost folosită o singură coordonată - o numim axa OX sau axa absciselor. Dar astăzi știți că spațiul nostru este tridimensional și, prin urmare, sunt folosite coordonatele de-a lungul a trei axe: x, y șiz(diapozitivul 9). Prin stabilirea acestor puncte (coordonate), putem determina locația corpului.

O problemă foarte importantă care ar trebui remarcată aici este modul de a lua în considerare corpul într-un anumit sistem de coordonate. Faptul este că corpurile pot avea dimensiuni foarte diferite - mari, super-mari (unele corpuri cosmice), mici, microscopice, prin urmare, pentru a face mai convenabilă utilizarea caracteristicilor mișcării unui corp, este necesar a introduce așa ceva ca punct material (diapozitivul 10).

Dacă luăm în considerare, de exemplu, un tren care se apropie de gară, atunci în acest caz nu îl putem considera un punct material în comparație cu gară, întrucât dimensiunile lor sunt comparabile (diapozitivul 11). În acest caz, dacă dimensiunile corpurilor sunt comparabile, atunci nu pot fi considerate MT. Dar dacă luăm în considerare mișcarea trenului, de exemplu, de la Moscova la Krasnoyarsk, atunci în acest caz distanța pe care o depășește trenul este mult mai mare (incomensurabilă) cu dimensiunea sa. Prin urmare, în acest caz, putem vorbi despre tren ca pe un MT (diapozitivul 12). În acest caz, este convenabil să setați coordonatele corpului (punctele) și să vorbiți despre cum se mișcă.

Luați în considerare cum să determinați locația corpului în spațiu. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți coordonatele. Dacă avem de-a face cu mișcare unidimensională, adică corpul se mișcă de-a lungul unei linii drepte de-a lungul axei OX, atunci va exista o singură coordonată - x. Dacă mișcarea este bidimensională, atunci vor exista două coordonate - x și y, în acest caz vom folosi un sistem de coordonate dreptunghiular. Și dacă este tridimensional, atunci trei coordonate. Acest sistem de coordonate este numitsistemul cartezian coordonate.

De asemenea, trebuie menționat că corpul se mișcă în timp, așa că trebuie să spunem ce coordonate are corpul la un moment dat. Și aici ajungem la o concluzie foarte importantă: pentru a caracteriza mișcarea, este necesar să introducemsistem de referință.

Numim sistemul de referință trei componente - acesta este sistemul de coordonate, corpul de referință și dispozitivul de referință al timpului - ceasul (diapozitivul 13). Vă atrag atenția că un alt MT poate fi și corpul de referință, în acest caz putem spune că originea coordonatelor coincide cu punctul de referință. În general, acesta va fi sistemul de referință utilizat în întreaga lume. Pe lângă un astfel de sistem de referință, se folosesc și altele - care conțin nu numai un sistem de coordonate dreptunghiular, ci și așa-numitul vector rază. Folosind un astfel de sistem, puteți seta, de asemenea, locația corpului, de exemplu, aceasta este utilizată pe scară largă în navigație.

3. Consolidarea studiului

Efectuarea exercițiului 1 pagina 9 din manual (analiza frontală).

4. Rezumatul lecției

În încheierea lecției, trebuie menționat că caracterizăm orice mișcare printr-un sistem de referință, coordonate. Trebuie amintit că putem folosi un astfel de concept precum MT. De asemenea, trebuie să vă amintiți că uneori putem considera nu întregul corp ca un întreg, ci o parte din el și să luăm această parte ca MT. În lecțiile următoare, ne vom familiariza cu alte caracteristici ale mișcării.

Tema pentru acasă: §1.

Instituție de învățământ municipală

„Școala Gimnazială Nr. 2 Razumenska”

Districtul Belgorodsky din regiunea Belgorod

Rezumatul lecției de fizică
in clasa a IX-a

« »

pregătit

profesor de matematică și fizică

Elsukova Olga Andreevna

Belgorod

2013

Subiect: Legile interacțiunii și mișcării corpurilor.

Tema lecției: Punct material. Sistem de referință.

Forma lecției:lecţie

Tip: eu + II(o lecție în studiul cunoștințelor și metodelor de activitate)

Locul lecției în secțiune:1

Teluri si obiective:

să asigure perceperea, înțelegerea și memorarea primară de către elevi a conceptelor de punct material, mișcare de translație, sistem de referință;

organizează activitățile elevilor pentru reproducerea materialului studiat;

generalizarea cunoștințelor despre conceptul de „punct material”;

verifica aplicarea practica a materialului studiat;

dezvolta independența cognitivă și creativitatea elevi;

dezvoltarea abilităților de asimilare creativă și aplicare a cunoștințelor;

dezvoltarea abilităților de comunicare ale elevilor;

dezvoltarea vorbirii orale a elevilor;

Echipament pentru lecție: tablă, cretă, manual.

În timpul orelor:

Organizarea începutului sesiunii de instruire:

Salutați studenții;

Verificați starea sanitară și igienă a clasei ( este clasa ventilată, tabla este spălată, prezența cretei), dacă există discrepanțe cu standardele sanitare și igienice, cereți elevilor să le corecteze împreună cu profesorul.

Faceți cunoștință cu elevii, notați-i pe cei absenți de la lecție;

Pregătirea pentru munca activă a elevilor:

Astăzi la lecție trebuie să revenim la studiul fenomenelor mecanice. În clasa a VII-a, ați întâlnit deja fenomene mecanice și înainte de a începe să studiați material nou, să ne amintim:

Ce este mișcarea mecanică?

Mișcare mecanică- numită schimbarea poziţiei corpului în spaţiu în timp.

Ce este mișcarea mecanică uniformă?

Mișcare mecanică uniformă este mișcarea cu viteză constantă.

Ce este viteza?

Viteză este o mărime fizică care caracterizează viteza de mișcare a corpului, numeric egală cu raportul mișcării într-o perioadă mică de timp la valoarea acestui decalaj.

Care este viteza medie?

viteza medie este raportul dintre distanța totală parcursă și timpul total.

Cum să determinăm viteza dacă știm distanța și timpul?

În clasa a VII-a ai rezolvat probleme destul de simple pentru a găsi calea, timpul sau viteza de mișcare. Anul acesta vom arunca o privire mai atentă la ce tipuri de mișcare mecanică există, cum să descriem mișcarea mecanică de orice fel, ce să facem dacă viteza se schimbă în timpul mișcării etc.

Deja astăzi ne vom familiariza cu conceptele de bază care ajută la descrierea mișcării mecanice atât cantitativ, cât și calitativ. Aceste concepte sunt instrumente foarte utile atunci când se ia în considerare orice tip de mișcare mecanică.

Învățarea de materiale noi:

Totul în lumea din jurul nostru este în continuă mișcare. Ce se înțelege prin cuvântul „mișcare”?

Mișcarea este orice schimbare care are loc în mediu.

Cel mai simplu tip de mișcare este mișcarea mecanică deja cunoscută nouă.

La rezolvarea oricăror probleme legate de mișcarea mecanică este necesar să se poată descrie această mișcare. Și asta înseamnă că trebuie să determinați: traiectoria mișcării; viteza de miscare; calea parcursă de corp; poziţia corpului în spaţiu la un moment dat.

De exemplu, în timpul exercițiilor din Republica Armenia, pentru a lansa un proiectil, trebuie să știți calea de zbor, cât de departe va cădea.

Din cursul de matematică, știm că poziția unui punct în spațiu este specificată folosind un sistem de coordonate. Să presupunem că trebuie să descriem poziția nu a unui punct, ci a întregului corp, care, după cum știm, este format din multe puncte și fiecare punct are propriul său set de coordonate.

Când descriem mișcarea unui corp care are dimensiuni, apar alte întrebări. De exemplu, cum se descrie mișcarea unui corp dacă, în timpul mișcării, corpul se rotește și în jurul propriei axe. Într-un astfel de caz, pe lângă propria sa coordonată, fiecare punct al corpului dat are propria sa direcție de mișcare și propriul său modul de viteză.

Un exemplu este oricare dintre planete. Când planeta se rotește, punctele opuse de pe suprafață au direcția opusă de mișcare. Mai mult, cu cât este mai aproape de centrul planetei, cu atât viteza punctelor este mai mică.

Cum să fii atunci? Cum se descrie mișcarea unui corp care are o dimensiune?

Pentru a face acest lucru, puteți utiliza conceptul, care implică faptul că dimensiunea corpul pare să dispară, dar masa corpului rămâne. Acest concept se numește punct material.

Să scriem definiția:

Punctul material se numește un corp ale cărui dimensiuni pot fi neglijate în condiţiile problemei care se rezolvă.

Punctele materiale nu există în natură. Un punct material este un model al unui corp fizic. Cu ajutorul unui punct material se rezolvă un număr destul de mare de probleme. Dar nu este întotdeauna posibil să se aplice înlocuirea unui corp cu un punct material.

Dacă, în condițiile rezolvării problemei, dimensiunea corpului nu are un efect special asupra mișcării, atunci se poate face o astfel de înlocuire. Dar dacă dimensiunea corpului începe să afecteze mișcarea corpului, atunci înlocuirea este imposibilă.

De exemplu, o minge de fotbal. Dacă zboară și se mișcă rapid pe terenul de fotbal, atunci este un punct material, iar dacă se află pe rafturile unui magazin de sport, atunci acest corp nu este un punct material. Avionul zboară pe cer - un punct material, a aterizat - dimensiunea lui nu mai poate fi neglijată.

Uneori poate fi luat ca punct material al corpului, ale cărui dimensiuni sunt comparabile. De exemplu, o persoană urcă o scară rulantă. El doar stă în picioare, dar fiecare dintre punctele sale se mișcă în aceeași direcție și cu aceeași viteză ca o persoană.

O astfel de mișcare se numește progresivă. Să scriem definiția.

mișcare de translație – Aceasta este mișcarea unui corp în care toate punctele sale se mișcă în același mod. De exemplu, aceeași mașină face mișcare înainte de-a lungul drumului. Mai exact, numai caroseria mașinii efectuează mișcare de translație, în timp ce roțile sale efectuează mișcare de rotație.

Dar cu ajutorul unui punct material, nu vom putea descrie mișcarea corpului. Prin urmare, introducem conceptul de sistem de referință.

Orice sistem de referință este format din trei elemente:

1) Însăși definiția mișcării mecanice implică primul element al oricărui cadru de referință. „Mișcarea unui corp în raport cu alte corpuri”. Expresia cheie este despre alte corpuri. Numara corpul - acest corp, în raport cu care se ia în considerare mișcarea

2) Din nou, al doilea element al sistemului de referință rezultă din definiția mișcării mecanice. Expresia cheie este peste timp. Aceasta înseamnă că, pentru a descrie mișcarea, trebuie să determinăm timpul de mișcare de la început în fiecare punct al traiectoriei. Și pentru a număra timpul de care avem nevoie ceas.

3) Și deja am exprimat al treilea element chiar la începutul lecției. Pentru a stabili poziția corpului în spațiu, avem nevoie sistem de coordonate.

Prin urmare, Un sistem de referință este un sistem care constă dintr-un corp de referință, un sistem de coordonate asociat cu acesta și un ceas.

Sisteme de referință Vom folosi două tipuri de sisteme carteziane: unidimensional și bidimensional.

De la cursul de fizică de clasa a VII-a ne amintim că mișcarea mecanică a unui corp este mișcarea lui în timp față de alte corpuri. Pe baza unor astfel de informații, putem presupune setul necesar de instrumente pentru calcularea mișcării corpului.

În primul rând, avem nevoie de ceva în legătură cu care ne vom face calculele. În continuare, trebuie să cădem de acord asupra modului în care vom determina poziția corpului față de acest „ceva”. Și, în cele din urmă, va trebui să fixați timpul cumva. Astfel, pentru a calcula unde va fi corpul într-un anumit moment, avem nevoie de un cadru de referință.

Cadrul de referință în fizică

În fizică, un sistem de referință este un set de corp de referință, un sistem de coordonate asociat cu un corp de referință și un ceas sau alt dispozitiv pentru măsurarea timpului. În același timp, trebuie să ne amintim întotdeauna că orice cadru de referință este condiționat și relativ. Este întotdeauna posibil să se adopte un alt cadru de referință, față de care orice mișcare va avea caracteristici complet diferite.

Relativitatea este în general un aspect important care ar trebui luat în considerare în aproape orice calcul din fizică. De exemplu, în multe cazuri suntem departe de a putea determina în orice moment coordonatele exacte ale unui corp în mișcare.

În special, nu putem plasa observatori cu ceasuri la fiecare sută de metri de-a lungul liniei de cale ferată de la Moscova la Vladivostok. În acest caz, calculăm viteza și locația corpului aproximativ pentru o anumită perioadă de timp.

Nu ne pasă de precizia de până la un metru atunci când determinăm locația unui tren pe o rută de câteva sute sau mii de kilometri. Pentru aceasta, există aproximări în fizică. Una dintre astfel de aproximări este conceptul de „punct material”.

Punct material în fizică

Un punct material în fizică denotă un corp, în cazurile în care dimensiunea și forma acestuia pot fi neglijate. Se presupune că punctul material are masa corpului original.

De exemplu, când calculăm timpul necesar unui avion pentru a zbura de la Novosibirsk la Novopolotsk, nu ne pasă de dimensiunea și forma aeronavei. Este suficient să știi ce viteză dezvoltă și distanța dintre orașe. În cazul în care trebuie să calculăm rezistența vântului la o anumită înălțime și la o anumită viteză, atunci nu ne putem lipsi de o cunoaștere exactă a formei și dimensiunilor aceleiași aeronave.

Aproape orice corp poate fi considerat un punct material fie atunci când distanța parcursă de corp este mare în comparație cu dimensiunea sa, fie când toate punctele corpului se mișcă în același mod. De exemplu, o mașină care a parcurs câțiva metri de la magazin până la intersecție este destul de comparabilă cu această distanță. Dar chiar și în această situație, poate fi considerat un punct material, deoarece toate părțile mașinii s-au deplasat în același mod și la o distanță egală.

Dar în cazul în care trebuie să punem aceeași mașină în garaj, nu mai poate fi considerat un punct material. Trebuie să ții cont de dimensiunea și forma acestuia. Acestea sunt și exemple când este necesar să se țină cont de relativitate, adică în raport cu ceea ce facem calcule specifice.

În această lecție, tema căreia este: „Punctul material. Sistem de referință”, ne vom familiariza cu definirea unui punct material, luăm în considerare definirea poziției diferitelor corpuri folosind coordonatele. În plus, luați în considerare ce este un sistem de referință și de ce este necesar.

Imaginează-ți că stai acasă, în camera ta și ți se pune întrebarea: „Unde ești?”. Cum ii vei raspunde? Puteți răspunde „acasă” și acesta ar fi răspunsul corect. Poți să răspunzi „în camera ta, la masă”, sau să numești orașul sau să spui că ești în Rusia. Răspunsul la întrebarea „unde ești?” vor fi date, toate aceste opțiuni sunt corecte.

Cum, atunci, alegem ce să răspundem? Depinde de cât de exact trebuie să știi locația. Daca intreaba mama cine a intrat in apartament, vrea sa stie in ce camera esti. Dacă un prieten din alt oraș vă cere la telefon să vă cunoască, atunci nu-i pasă dacă ești în camera ta sau în bucătărie și cu atât mai mult ce parte a picioarelor tale este sub masă și ce parte a mâinilor tale se întinde pe masă. Trebuie doar să știe dacă ai plecat din oraș.

Răspunzând la o întrebare simplă, am aruncat tot ceea ce era de prisos, am simplificat și am răspuns cât de precis este necesar în fiecare caz concret.

Folosim simplificări la fiecare pas, descriind obiecte sau procese din punctul de vedere a ceea ce ne interesează.

Un alt exemplu sunt hărțile geografice (vezi Fig. 1).

Orez. 1. Harta geografică

Ar fi posibil să plasați fotografii prin satelit ale zonei în atlase, dar nimeni nu face asta. Când studiem geografia, nu ne interesează cum arată fiecare obiect și nu toate obiectele sunt de interes pentru noi, prin urmare, atunci când facem hărți, ceea ce nu este necesar este aruncat. Pe harta fizică rămân relieful și corpurile de apă (vezi Fig. 2), pe harta politică - granițele statelor și ale celor mai mari orașe (vezi Fig. 3)

Și cum vă arătați poziția pe hartă? Puneți un punct care nu are nicio legătură cu dvs. real, dar vă descrie situația și, uitându-vă la punctul de pe hartă, înțelegeți totul (vezi Fig. 4).

Orez. 4. Desemnarea pe hartă

În fizică, vom folosi și simplificări.

Se numește o reprezentare simplificată a ceva pe care trebuie să-l studiem sau să descriem cu un anumit grad de corespondență cu realitatea model.

Omul gândește pe modele. Imaginează-ți o bicicletă. Acum încearcă să-l desenezi cât mai precis posibil.

Este uimitor cât de mulți dintre voi se vor lupta și toată lumea știe cum arată o bicicletă și toată lumea a prezentat-o ​​cu ușurință. Dar imaginea imaginară este destul de aproximativă: două roți, un volan, pedale, un scaun, aceste părți sunt conectate printr-un cadru, dar nu ne gândim cum sunt legate exact, ce formă și ce culoare sunt.

Ce detalii omitem și la ce acordăm atenție? În viața de zi cu zi - la discreția ta, în funcție de nevoi. În știință este nevoie de acuratețe și certitudine, de aceea, în fizică, vom prevedea clar modelele pe care le vom studia și care vor corespunde realității cu o acuratețe dată.

Model

Când spunem cuvântul „model” în fizică, cel mai adesea ne referim la o copie redusă a ceva, o imagine a unui obiect, descrierea acestuia, verbală sau matematică. O astfel de copie nu este originalul, dar oferă o vedere simplificată a acesteia. Gradul de simplificare poate fi diferit în funcție de ce informații avem suficiente. Să luăm un model de mașină. Unii colectează modele care arată ca cele reale, adică dau o idee despre aspectul mașinii (vezi Fig. 5). Orez. 5. Model auto În același timp, un astfel de model nu va arăta dispozitivul motorului, dar pentru scopul nostru, aspectul este suficient. Dacă îi spui unui prieten cum ai fost depășit de o altă mașină, nu trebuie să ai modele de colecție ale acestor mașini, aspectul nu este important pentru tine, mișcarea și locația mașinilor sunt importante pentru tine. Trebuie doar să luați două obiecte dreptunghiulare, cum ar fi telefoanele mobile, și să simulați depășirea pe masă (vezi Fig. 6). Orez. 6. Depășirea mașinilor Un alt exemplu: vi se cere să cumpărați pâine. Conceptul de „pâine” este un model simplificat, în sintagma „Cumpărați pâine” nu există informații despre brutărie-producător, nici despre compoziție, nici despre masa exactă a pâinii. Specificăm doar dacă cumpărăm alb sau negru, vom omite toate celelalte detalii. Dacă unele detalii sunt importante, atunci ni se va cere să „Cumpărăm o bucată mică de pâine albă”. Acesta va fi un alt model mai precis: va specifica deja dimensiunea pâinii și tipul de pâine, dar va omite și orice altceva. Folosim modele tot timpul – alegând acuratețea extragerii sau transmiterii informațiilor, modelăm deja realitatea.

Vom studia mișcarea mecanică. Mișcarea este mișcarea corpurilor în timp.

Ne interesează faptul că trupul se afla într-un loc, iar după un timp s-a dovedit a fi în altul. Cum l-ai descrie? De exemplu, mașina era în parcare dimineața și apoi a mers până la casă. Privind pe fereastră, vei arăta cu degetul unde a fost dimineața, apoi vei arăta unde se află acum (vezi Fig. 7).

Orez. 7. Poziția mașinii

Cum să desenezi pe hârtie drumul spre casă de la școală? După ce marchezi școala, casa și câteva obiecte cheie, cum ar fi stația de autobuz, stația de metrou, intersecția în care faci, marchezi cu puncte: mai întâi sunt aici, apoi merg aici și ajung aici. (vezi Fig. 8) .

Orez. 8. Drum acasă de la școală

Vă rugăm să rețineți că în aceste exemple, ca și în multe alte cazuri, nu trebuie să acordăm atenție dimensiunii și formei corpurilor în mișcare. Un elev sau altul pleacă de la școală, o mașină conduce sau un elefant aleargă - le vom marca pe hârtie cu aceleași puncte. Acest lucru este foarte convenabil și vom aplica acest model acolo unde este posibil.

Acest model se numește punct material- un model al corpului, a cărui dimensiune și formă în această problemă pot fi neglijate.

Alte modele în cinematică

În mecanică, modelul fizic al unui corp în mișcare poate fi un punct material, ale cărui dimensiuni pot fi neglijate într-o problemă dată, sau un corp care are o formă și dimensiuni, dacă acestea sunt importante pentru noi în această problemă (vezi Fig. . 9). Orez. 9. Modele de mișcare Modelele de mișcare pe care le vom folosi sunt mișcare uniformă în linie dreaptă, mișcare uniform accelerată în linie dreaptă și mișcare uniformă într-un cerc. Oricine a încercat să meargă cu bicicleta pe o potecă dreaptă îngustă sau pe o bară transversală știe cât de dificil este să păstrezi o cale perfect dreaptă, calea este întotdeauna curbată, dar putem ignora astfel de inexactități, ignorăm mișcarea în sus și în jos pe denivelări la toate, și putem reduce mișcarea la unul dintre modelele studiate.

Trebuie inteles ca orice model are propriile limite de aplicare si nu toate organele si nu in toate cazurile pot fi considerate puncte materiale. Aceeași mașină, dacă luăm în considerare deplasarea sa de la parcare la casă, poate fi considerată un punct material, dimensiunile sale nefiind importante (vezi Fig. 10).

Orez. 10. Autoturism - punct material

Dar dacă ne gândim la modul în care se va potrivi într-o parcare între două mașini adiacente, trebuie luate în considerare dimensiunea și forma acesteia.

Vom studia mișcarea unui punct material. Mișcarea este o schimbare a poziției în timp. Cum să descrii situația?

Alege un obiect în camera ta și acum spune-mi unde este. Să presupunem că ai ales o ceașcă din care ai băut recent ceai și nu ai dus-o încă în bucătărie. Veți spune ceva de genul „ea este pe masă la jumătate de metru în stânga tastaturii” sau „ea este chiar în fața jurnalului” (vezi Fig. 11).

Orez. 11. Poziția cupei pe masă

Acum încercați să indicați poziția sa fără a menționa alte elemente, cum ar fi o tastatură sau un jurnal. Nu va funcționa. Descriind poziția unui corp sau a unui punct, trebuie să selectați un alt corp și să setați poziția în raport cu acesta, adică coordonatele.

Coordonatele- aceasta este o modalitate de a indica cu exactitate locul, adresa acestui loc. Această adresă nu trebuie doar să identifice un loc, ci și să ajute la găsirea acestuia, să-i indice poziția într-o serie ordonată de puncte similare (termenul „coordonată” provine de la cuvântul ordinare, care înseamnă „aranja”, cu prefixul co-, care înseamnă „împreună, de comun acord”).

proprietăți ale numărului

De exemplu, coordonatele unei case de pe stradă este numărul acesteia, care se numără de la marginea străzii, care este luată drept început. Numărul casei nu indică doar despre ce fel de casă vorbim (cam aceeași, de exemplu, clădire cu cinci etaje, cu o coafor la parter), dar spune și unde poate fi găsită: dacă am trecut pe lângă case Nu 8 și nr. 10, apoi casa numărul 16 ar trebui să fie undeva înainte (vezi Fig. 12).

Orez. 12. Numărul casei

În timp ce numele străzii o identifică adesea doar (auzim despre strada Pushkinskaya și înțelegem ce fel de stradă este), dar nu conține informații despre poziția sa între alte străzi (nu există ordine).

Într-un cinema, numărul rândului și numărul scaunului sunt coordonatele scaunului: știm unde este originea (de obicei în stânga ecranului), așa că dacă vedem al cincilea rând, știm unde să căutăm numerele mari de rând. La fel și cu locurile: dacă căutăm locul nr. 13, mergem imediat la capătul rândului și, după ce am văzut locul nr. 11, înțelegem că suntem aproape (vezi Fig. 13).

Orez. 13. Locul dorit în cinema

Numărul nu este doar un nume (inscripția de pe scaun), ci și un ghid în căutare (ordine).

Toți cei care au jucat lupte navale știu că poziția unei celule poate fi setată în mod unic de câțiva parametri: în acest caz, o literă care indică o coloană și un număr care indică un rând, iar coloanele și rândurile sunt numărate din colțul din stânga sus. a câmpului (vezi Fig. 14) .

Orez. 14. Jocul „Bătălia pe mare”

Puteți determina poziția determinând direcția și distanța, de exemplu, 50 de kilometri de la oraș la nord-est (vezi Fig. 15).

Orez. 15. Detectarea poziţiei

Exemple de sisteme de coordonate

În orice caz, atunci când setăm poziția unui ceva, folosim coordonatele sale într-o formă sau alta. De exemplu: - în fotografie scriu „în primul rând, al doilea din stânga, Ivanov” (vezi Fig. 16). Coordonatele sunt un rând și un loc în el; Orez. 16. Poziția persoanei din fotografie: Ivanov este al doilea din stânga - pe bilete se scrie numarul randului si numarul scaunului: coordonatele randului si scaunului (vezi Fig. 17); Orez. 17. Biletul - strada, numarul casei - coordonate: strada si numere; - „veți părăsi metroul“ cutare și cutare”, faceți stânga și mergeți 100 m; - Poziția corpului pe suprafața Pământului poate fi stabilită în diferite moduri: - 30 km nord de Moscova, 40 km est. În acest caz, coordonatele sunt o pereche de numere: distanța est/vest și nord/sud; - 50 km spre nord-est. Aici coordonatele sunt unghiul de direcție relativ la axa est/vest + lungimea vectorului rază (vezi Fig. 18). Orez. 18. Poziția pe harta lumii

În mecanică, vom folosi cel mai adesea un sistem de coordonate dreptunghiular (sau carteziene). În ea, poziția unui punct pe plan este dată după cum urmează. Există un punct de referință, adică originea coordonatelor, și există două direcții reciproc perpendiculare. Poziția unui punct este dată de distanța care trebuie parcursă de la originea coordonatelor într-o direcție și cealaltă pentru a ajunge în acest punct (vezi Fig. 19), ca într-un cinema când se deplasează de-a lungul rândurilor și de-a lungul rândurilor. rândul la scaune.

Deci, descriem mișcarea unui punct material. Pentru a-l descrie, avem nevoie de un corp de referință, în raport cu care să stabilim poziția punctului. Aveți nevoie de un sistem de coordonate pentru a seta poziția în mod precis și fără ambiguitate (vezi Fig. 20).

Orez. 20. Sistem de referință

Dar mișcarea este mișcare în timp, așa că mai trebuie să decideți asupra măsurării timpului. S-ar părea că o secundă la ceasul tuturor durează la fel, cu excepția ceasurilor defecte, atunci care este problema cu măsurarea timpului? Imaginează-ți: dacă începutul mișcării este detectat de ceas, care arată 14:40, iar sfârșitul - de cronometru, care se oprește la 02:36:41 și nu se știe când este pornit. Prin urmare, cu dispozitivul de măsurare a timpului și momentul în care începe măsurarea, trebuie să decidem și cum determinăm corpul de referință și sistemul de coordonate.

Acum avem toate instrumentele necesare pentru a descrie mișcarea: corpul de referință, sistemul de coordonate și dispozitivul de măsurare a timpului. Împreună fac sistem de referință.

Când rezolvăm probleme, vom alege în mod independent un cadru de referință în care procesul descris în problemă va fi considerat cel mai convenabil pentru noi.

Aceasta se încheie lecția noastră, vă mulțumim pentru atenție.

Bibliografie

1. Sokolovici Yu.A., Bogdanova G.S. Fizica: Manual cu exemple de rezolvare a problemelor. - redistribuire ediția a 2-a. - X .: Vesta: Editura „Ranok”, 2005. - 464 p.

2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M. Fizică. Clasa a 9-a: manual. pentru invatamantul general instituții – ed. a XIV-a, stereotip. - M.: Butarda, 2009. - 300 p.

Teme pentru acasă

1. Definiți un punct material.

2. Ce este un cadru de referință?

3. Care este modelul?

4. Determinați coordonatele a trei puncte:

Mișcarea mecanică a unui corp este o modificare a poziției sale în spațiu față de alte corpuri în timp. Pentru a aprecia dacă un corp dat se mișcă sau nu, trebuie mai întâi să selectați un corp de referință și apoi să vedeți dacă poziția sa a corpului considerat se modifică în raport cu corpul de referință selectat. În acest caz, corpul se poate mișca față de un corp de referință și se poate odihni față de altul.

Este posibil să luăm un corp ca punct material chiar dacă dimensiunile lui sunt proporționale cu distanța pe care a parcurs-o. De exemplu, o persoană stă nemișcată pe treapta unei scări rulante. În orice moment, toate punctele corpului său se mișcă în același mod. O astfel de mișcare se numește progresivă.

Dar dacă este necesar să stabilim calea pe care corpul a parcurs o anumită perioadă de timp, atunci vom avea nevoie de mai multe instrumente pentru măsurarea timpului - ceasuri. Sistemul de coordonate asociat cu corpul de referință și ceasul pentru cronometrare formează un sistem de referință care vă permite să determinați în orice moment poziția unui corp în mișcare.