Исходные понятия и законы:
·
механическое движение, материальная точка,
·
траектория, пройденный
путь,
·
вектор, радиус-вектор материальной точки,
·
система отсчета, система координат.
Пусть
материальная точка за промежуток времени переместилась из
положения М в положение N (рис.8). При
этом радиус-вектор изменился на . называют вектором перемещения. Он проводится из начального
положения тела в конечное и характеризует изменение
положения материальной точки в пространстве.
Единица измерения модуля вектора перемещения – 1м.
Так как начало
вектора перемещения не совпадает с началом координат (точкой отсчета), то
где ∆rx;
∆ry; ∆rz - проекции вектора перемещения на оси координат; х1;
у1; z1- координаты точки М; х2; у2;
z2-
координаты точки N.
Из приведенных соотношений
следует, что х2= х1+∆rx; у2= у1+∆ry; z2= z1+∆rz.
Важно отметить, что модуль
вектора перемещения и пройденный путь совпадают только в случае прямолинейного
движения материальной точки в одном направлении.
Рассмотрим
две системы отсчета (рис.9), одна из которых является неподвижной (Охуz), а другая – подвижной (). Пусть точка М движется относительно системы , которая сама движется относительно системы Охуz.
Движение материальной точки М относительно подвижной системы
отсчета называется относительным. Движение
подвижной системы отсчета по отношению к неподвижной системе отсчета называют
переносным.
Движение точки М относительно неподвижной
системы отсчета называют абсолютным.
Абсолютное движение точки (или тела) можно назвать также сложным,
|
|
ибо его можно рассматривать как результат сложения
относительного и переносного движений, которые по отношению к абсолютному
движению являются составляющими движения и (закон сложения
перемещений при сложном движении), где - абсолютное перемещение точки М, - относительное перемещение точки М, -переносное перемещение подвижной системы отсчета.
Примером
такого сложного движения материальной точки является движение пассажира
относительно Земли от одного окна к противоположному окну движущегося вагона.
Закон сложения перемещений применим к
движению материальной точки в плоскости. В этой плоскости выберем систему
координат Оху. Пусть вначале материальная
точка совершает перемещение , а затем перемещение . Итоговое перемещение находится по
правилу сложения векторов перемещений =+ (рис.10).
|
Величину,
характеризующую быстроту и направление
движения тела (материальной точки), называют скоростью. Отношение вектора перемещения материальной точки к
промежутку времени , за который совершается это перемещение,
- вектор
средней скорости перемещения .
|
Вектора
перемещения и скорости перемещения
совпадают по направлению (рис.8). Основная единица измерения скорости - 1. Часто выражают скорость в км/ч. 1м/с = 3,6 км/ч.
Абсолютной скоростью материальной
точки называют ее скорость в абсо-
лютном движении (). Относительная скорость материальной точки - ее скорость в
относительном движении .
Переносной
скоростью называют скорость той точки
подвижной системы координат, с которой в данный момент времени совпадает
материальная точка ().
|