Harakatsiz turish va hali ham Formula 1 mashinasidan tezroq harakat qilish mumkinmi? Bu mumkin ekan. Har qanday harakat mos yozuvlar tizimini tanlashga bog'liq, ya'ni har qanday harakat nisbiydir. Bugungi dars mavzusi: “Harakatning nisbiyligi. Ko‘chishlar va tezliklarni qo‘shish qonuni”. Biz berilgan holatda mos yozuvlar tizimini tanlashni, jismning siljishi va tezligini qanday topishni o'rganamiz.

Mexanik harakat - vaqt o'tishi bilan jismning boshqa jismlarga nisbatan fazodagi holatining o'zgarishi. Ushbu ta'rifdagi asosiy ibora "boshqa jismlarga nisbatan". Har birimiz har qanday sirtga nisbatan harakatsizmiz, lekin Quyoshga nisbatan biz butun Yer bilan birgalikda 30 km / s tezlikda orbital harakatni amalga oshiramiz, ya'ni harakat mos yozuvlar tizimiga bog'liq.

Malumot tizimi - bu harakat o'rganilayotgan jismga nisbatan koordinata tizimlari va soatlar to'plami. Misol uchun, avtomobil ichidagi yo'lovchilarning harakatlarini tavsiflashda, mos yozuvlar tizimini yo'l bo'yidagi kafe yoki avtomobilning ichki qismi bilan yoki agar biz quvib o'tish vaqtini taxmin qiladigan bo'lsak, yaqinlashib kelayotgan mashina bilan bog'lash mumkin (1-rasm). .

Guruch. 1. Malumot tizimini tanlash

Qaysi fizik miqdorlar va tushunchalar mos yozuvlar tizimini tanlashga bog'liq?

1. Tananing holati yoki koordinatalari

Keling, ixtiyoriy nuqtani ko'rib chiqaylik. Turli tizimlarda u turli koordinatalarga ega (2-rasm).

Guruch. 2. Turli koordinatalar sistemasidagi nuqtaning koordinatalari

2. Traektoriya

Samolyot pervanelidagi nuqtaning traektoriyasini ikkita mos yozuvlar tizimida ko'rib chiqing: uchuvchi bilan bog'langan mos yozuvlar ramkasi va Yerdagi kuzatuvchi bilan bog'langan mos yozuvlar tizimi. Uchuvchi uchun berilgan nuqta dumaloq aylanishni amalga oshiradi (3-rasm).

Guruch. 3. Aylana aylanish

Yerdagi kuzatuvchi uchun bu nuqtaning traektoriyasi spiral chiziq bo'ladi (4-rasm). Shubhasiz, traektoriya mos yozuvlar tizimini tanlashga bog'liq.

Guruch. 4. Spiralsimon yo‘l

Traektoriyaning nisbiyligi. Turli xil mos yozuvlar tizimlarida tana harakatining traektoriyalari

Keling, masalaning misolidan foydalanib, mos yozuvlar tizimini tanlashga qarab harakat traektoriyasi qanday o'zgarishini ko'rib chiqaylik.

Vazifa

Turli mos yozuvlar nuqtalarida pervanelning oxiridagi nuqtaning traektoriyasi qanday bo'ladi?

1. Samolyotning uchuvchisi bilan bog'liq CO.

2. Yerdagi kuzatuvchi bilan bog'langan CO da.

Yechim:

1. Uchuvchi ham, parvona ham samolyotga nisbatan harakatlanmaydi. Uchuvchi uchun nuqtaning traektoriyasi aylana bo'lib ko'rinadi (5-rasm).

Guruch. 5. Nuqtaning uchuvchiga nisbatan traektoriyasi

2. Yerdagi kuzatuvchi uchun nuqta ikki xil harakat qiladi: aylanish va oldinga siljish. Traektoriya spiral shaklida bo'ladi (6-rasm).

Guruch. 6. Nuqtaning Yerdagi kuzatuvchiga nisbatan traektoriyasi

Javob : 1) aylana; 2) spiral.

Bu masalani misol tariqasida ishlatib, biz traektoriya nisbiy tushuncha ekanligiga ishonch hosil qildik.

Mustaqil test sifatida sizga quyidagi muammoni hal qilishni taklif qilamiz:

Agar bu g'ildirak qilsa, g'ildirakning oxiridagi nuqtaning g'ildirak markaziga nisbatan traektoriyasi qanday bo'ladi oldinga harakat oldinga, va yerdagi nuqtalarga nisbatan (statsionar kuzatuvchi)?

3. Harakat va yo‘l

Keling, bir vaziyatni ko'rib chiqaylik, bir sal suzayotgan va bir vaqtning o'zida suzuvchi undan sakrab tushib, qarama-qarshi qirg'oqqa o'tishga harakat qiladi. Suzuvchining qirg'oqda o'tirgan baliqchiga nisbatan va salga nisbatan harakati har xil bo'ladi (7-rasm).

Yerga nisbatan harakat mutlaq, harakatlanuvchi jismga nisbatan esa nisbiy deyiladi. Harakatlanuvchi jismning (salning) harakatsiz jismga (baliqchi) nisbatan harakati portativ deyiladi.

Guruch. 7. Suzuvchining harakati

Misoldan ko'rinib turibdiki, siljish va yo'l nisbiy miqdordir.

4. Tezlik

Oldingi misoldan foydalanib, tezlik ham nisbiy miqdor ekanligini osongina ko'rsatishingiz mumkin. Axir tezlik - bu harakatning vaqtga nisbati. Bizning vaqtimiz bir xil, ammo sayohatimiz boshqacha. Shuning uchun tezlik har xil bo'ladi.

Harakat xususiyatlarining mos yozuvlar tizimini tanlashga bog'liqligi deyiladi harakatning nisbiyligi.

Insoniyat tarixida ma'lumotnoma tizimini tanlash bilan bog'liq dramatik holatlar bo'lgan. Giordano Brunoning qatl etilishi, taxtdan voz kechish Galileo Galiley- bularning barchasi geosentrik mos yozuvlar tizimi tarafdorlari va geliotsentrik mos yozuvlar tizimi o'rtasidagi kurashning oqibatlari. Insoniyat uchun Yer umuman koinotning markazi emas, balki butunlay oddiy sayyora degan fikrga ko‘nikish juda qiyin edi. Harakatni nafaqat Yerga nisbatan ko'rib chiqish mumkin, bu harakat mutlaq va Quyosh, yulduzlar yoki boshqa jismlarga nisbatan bo'ladi. Harakatni tasvirlab bering samoviy jismlar Quyosh bilan bog'liq bo'lgan mos yozuvlar tizimida ancha qulayroq va sodda, buni avval Kepler, so'ngra Oyning Yer atrofidagi harakatini ko'rib chiqishga asoslanib, o'zining mashhur universal qonunini chiqargan Nyuton ishonchli tarzda ko'rsatdi. tortishish.

Agar traektoriya, yo‘l, siljish va tezlik nisbiy, ya’ni ular mos yozuvlar tizimini tanlashga bog‘liq desak, vaqt haqida bu gapni aytmaymiz. Klassik yoki Nyuton mexanikasi doirasida vaqt mutlaq qiymatdir, ya'ni barcha mos yozuvlar tizimlarida teng ravishda oqadi.

Keling, bitta mos yozuvlar tizimida joy o'zgartirish va tezlikni qanday topishni ko'rib chiqaylik, agar ular bizga boshqa mos yozuvlar tizimida ma'lum bo'lsa.

Oldingi vaziyatni ko'rib chiqaylik, qachonki sal suzayotganda va bir vaqtning o'zida suzuvchi undan sakrab tushib, qarama-qarshi qirg'oqqa o'tishga harakat qiladi.

Suzuvchining harakatsiz SO ga nisbatan harakati (baliqchi bilan bog'langan) nisbatan harakatlanuvchi SO (sal bilan bog'langan) harakati bilan qanday bog'langan (8-rasm)?

Guruch. 8. Muammo uchun rasm

Biz statsionar mos yozuvlar doirasidagi harakatni chaqirdik. Vektor uchburchagidan shunday chiqadi . Endi tezliklar orasidagi bog'lanishni topishga o'tamiz. Nyuton mexanikasi doirasida vaqt ekanligini eslaylik mutlaq qiymat(barcha mos yozuvlar tizimlarida vaqt bir xil oqadi). Bu oldingi tenglikdagi har bir atama vaqtga bo'linishi mumkinligini anglatadi. Biz olamiz:

Bu baliqchi uchun suzuvchining harakat tezligi;

Bu suzuvchining o'z tezligi;

Bu raftning tezligi (daryoning tezligi).

Tezliklarni qo'shish qonuni bo'yicha masala

Masalani misol yordamida tezliklarni qo‘shish qonunini ko‘rib chiqamiz.

Vazifa

Ikki mashina bir-biriga qarab harakatlanmoqda: birinchi mashina tezlikda, ikkinchisi tezlikda. Avtomobillar qanday tezlikda bir-biriga yaqinlashmoqda (9-rasm)?

Guruch. 9. Muammo uchun rasm

Yechim

Tezliklarni qo‘shish qonunini qo‘llaylik. Buning uchun Yer bilan bog'langan odatiy CO dan birinchi avtomobil bilan bog'langan CO ga o'taylik. Shunday qilib, birinchi mashina harakatsiz holatga keladi, ikkinchisi esa tezlik bilan (nisbiy tezlik) unga qarab harakat qiladi. Agar birinchi mashina harakatsiz bo'lsa, Yer birinchi avtomobil atrofida qanday tezlikda aylanadi? Tezlik bilan aylanadi va tezlik ikkinchi avtomobilning tezligi (transfer tezligi) yo'nalishi bo'yicha yo'naltiriladi. Xuddi shu to'g'ri chiziq bo'ylab yo'naltirilgan ikkita vektor yig'iladi. .

Javob: .

Tezliklarni qo'shish qonunini qo'llash chegaralari. Nisbiylik nazariyasida tezliklarni qo'shish qonuni

Uzoq vaqt davomida bunga ishonishgan klassik qonun tezliklarni qo'shish har doim amal qiladi va barcha mos yozuvlar tizimlari uchun amal qiladi. Biroq, taxminan yillar oldin, ba'zi hollarda bu qonun ishlamayotgani ma'lum bo'ldi. Keling, masalani misol yordamida ko'rib chiqaylik.

Tasavvur qiling, siz kosmik raketada tezlikda harakatlanyapsiz. Va kapitan kosmik raketa chirog'ni raketa harakati yo'nalishi bo'yicha yoqadi (10-rasm). Vakuumda yorug'likning tarqalish tezligi . Yerdagi statsionar kuzatuvchi uchun yorug'lik tezligi qanday bo'ladi? Bu yorug'lik va raketa tezligining yig'indisiga teng bo'ladimi?

Guruch. 10. Muammo uchun rasm

Gap shundaki, bu erda fizika ikkita qarama-qarshi tushunchaga duch keladi. Bir tomondan, Maksvell elektrodinamikasiga ko'ra, maksimal tezlik yorug'lik tezligi bo'lib, u ga teng. Boshqa tomondan, Nyuton mexanikasiga ko'ra, vaqt mutlaq qiymatdir. Eynshteyn maxsus nisbiylik nazariyasini, toʻgʻrirogʻi uning postulatlarini taklif qilganda muammo hal boʻldi. U birinchi bo'lib vaqt mutlaq emasligini aytdi. Ya'ni, u qaerdadir tezroq, bir joyda esa sekinroq oqadi. Albatta, bizning past tezlikli dunyomizda biz bu ta'sirni sezmaymiz. Bu farqni his qilish uchun biz yorug'lik tezligiga yaqin tezlikda harakat qilishimiz kerak. Eynshteynning xulosalariga asoslanib, tezliklarni qo'shish qonuni maxsus nazariya nisbiylik. Bu shunday ko'rinadi:

Bu statsionar CO ga nisbatan tezlik;

Bu nisbatan mobil CO tezligi;

Bu harakatlanuvchi CO ning harakatsiz CO ga nisbatan tezligi.

Agar biz muammomizdagi qiymatlarni almashtirsak, biz Yerdagi statsionar kuzatuvchi uchun yorug'lik tezligi bo'lishini topamiz.

Mojaro hal qilindi. Bundan tashqari, agar tezliklar yorug'lik tezligiga nisbatan juda kichik bo'lsa, nisbiylik nazariyasi formulasi tezliklarni qo'shish uchun klassik formulaga aylanishiga ishonch hosil qilishingiz mumkin.

Aksariyat hollarda biz klassik qonundan foydalanamiz.

Bugun biz harakatning mos yozuvlar tizimiga bog'liqligini, tezlik, yo'l, harakat va traektoriya nisbiy tushunchalar ekanligini bilib oldik. Vaqt esa klassik mexanika doirasida mutlaq tushunchadir. Biz ba'zi tipik misollarni tahlil qilib, olingan bilimlarni qo'llashni o'rgandik.

Adabiyotlar ro'yxati

1. Tixomirova S.A., Yavorskiy B.M. Fizika ( ning asosiy darajasi) - M.: Mnemosyne, 2012.
2. Gendenshteyn L.E., Dik Yu.I. Fizika 10-sinf. - M.: Mnemosyne, 2014.
3. Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizika - 9, Moskva, Ta'lim, 1990 yil.

1. Class-fizika.narod.ru internet portali ().
2. Nado5.ru internet portali ().
3. Fizika.ayp.ru internet portali ().

Uy vazifasi

1. Harakatning nisbiyligini aniqlang.
2. Qaysi fizik miqdorlar mos yozuvlar tizimini tanlashga bog'liq?

Elektr poyezdini tasavvur qiling. U relslar bo'ylab jimgina sayohat qilib, yo'lovchilarni dachalariga olib boradi. Va to'satdan, oxirgi vagonda o'tirgan bezori va parazit Sidorov Sadi stantsiyasida boshqaruvchilar vagonga kirib kelayotganini payqadi. Tabiiyki, Sidorov chipta sotib olmagan va u jarimani undan ham kamroq to'lamoqchi.

Poezdda chavandozning erkin harakatining nisbiyligi

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

Shunday qilib, u birinchi vagonga etib kelganida va boshqa boradigan joyi yo'q bo'lsa, poezd o'zi kerak bo'lgan Ogorodi stantsiyasiga yetib kelgani ma'lum bo'ldi va Sidorov quyon kabi minib, qo'lga olinmaganidan xursand bo'lib tushdi. .

Ushbu harakatga boy hikoyadan nimani o'rganishimiz mumkin? Biz, shubhasiz, Sidorov uchun quvonishimiz mumkin va bundan tashqari, yana bir qiziqarli faktni kashf etishimiz mumkin.

Poyezd “Sadi” stansiyasidan Ogorodi stansiyasigacha besh kilometr yo‘lni besh daqiqada bosib o‘tgan bo‘lsa, Sidorov quyoni bir xil masofani qo‘shimcha masofani bir vaqtning o‘zida bosib o‘tdi. uzunligiga teng u ketayotgan poyezd, ya'ni xuddi shu besh daqiqada besh ming ikki yuz metrga yaqin.

Ma’lum bo‘lishicha, Sidorov poyezddan tezroq harakat qilgan. Biroq, uning ortidan ergashadigan boshqaruvchilar bir xil tezlikni ishlab chiqdilar. Poyezd tezligi taxminan 60 km/soat ekanligini hisobga olsak, ularning barchasiga bir nechta Olimpiya medallarini berish vaqti keldi.

Biroq, albatta, hech kim bunday ahmoqlik bilan shug'ullanmaydi, chunki hamma Sidorovning ajoyib tezligini faqat statsionar stantsiyalar, relslar va sabzavot bog'lariga nisbatan ishlab chiqqanini va bu tezlik poezdning harakati bilan bog'liqligini tushunadi. hammasi aql bovar qilmaydigan qobiliyatlar Sidorova.

Poezdga kelsak, Sidorov umuman tez harakat qilmadi va hatto Olimpiya medaliga ham yetib bormadi, hatto undan lenta ham. Bu yerda biz harakatning nisbiyligi kabi tushunchaga duch kelamiz.

Harakatning nisbiyligi tushunchasi: misollar

Harakatning nisbiyligi hech qanday ta'rifga ega emas, chunki u yo'q jismoniy miqdor. Mexanik harakatning nisbiyligi harakatning tezlik, yo‘l, traektoriya 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 berilgan misolga qo'shimcha ravishda, siz har qanday tananing deyarli har qanday harakatini olishingiz va uning qanchalik nisbiy ekanligini ko'rsatishingiz mumkin. Ishga ketayotganda siz uyingizga nisbatan oldinga harakat qilasiz va shu bilan birga o'tkazib yuborgan avtobusga nisbatan orqaga qarab harakatlanasiz.

Siz cho'ntagingizdagi o'yinchiga nisbatan harakatsiz turasiz 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.

Savollar.

1. Quyidagi gaplar nimani anglatadi: tezlik nisbiy, traektoriya nisbiy, yo'l nisbiy?

Bu shuni anglatadiki, harakat uchun bu miqdorlar (tezlik, traektoriya va yo'l) kuzatish qaysi mos yozuvlar doirasidan qilinganiga qarab farqlanadi.

2. Tezlik, traektoriya va bosib o‘tgan masofa nisbiy miqdor ekanligini misollar bilan ko‘rsating.

Masalan, odam Yer yuzasida harakatsiz turadi (tezlik, traektoriya, yo'l yo'q), lekin bu vaqtda Yer o'z o'qi atrofida aylanadi va shuning uchun odam, masalan, markazga nisbatan. Yerning, ma'lum bir traektoriya bo'ylab (aylana bo'ylab) harakat qiladi, harakat qiladi va ma'lum bir tezlikka ega.

3. Harakatning nisbiyligi nima ekanligini qisqacha tuzing.

Jismning harakati (tezlik, yo'l, traektoriya) turli xil mos yozuvlar tizimlarida har xil.

4. Geliotsentrik sistemadan asosiy farqi nimada?

Geliosentrik tizimda mos yozuvlar tanasi Quyosh, geosentrik tizimda esa Yer hisoblanadi.

5. Geliotsentrik tizimda Yerda kecha va kunduzning o'zgarishini tushuntiring (18-rasmga qarang).

Geliosentrik tizimda kunduz va tunning aylanishi Yerning aylanishi bilan izohlanadi.

Mashqlar.

1. Daryodagi suv qirg'oqqa nisbatan 2 m/s tezlikda harakatlanadi. Daryo bo‘ylab sal suzib yuribdi. Salning qirg'oqqa nisbatan tezligi qanday? daryodagi suv haqida?

Salning qirg'oqqa nisbatan tezligi 2 m/s, daryodagi suvga nisbatan - 0 m/s.

2. Ba'zi hollarda jismning tezligi turli mos yozuvlar tizimlarida bir xil bo'lishi mumkin. Masalan, poyezd stansiya binosi bilan bog‘liq bo‘lgan mos yozuvlar doirasida va yo‘lda o‘sayotgan daraxt bilan bog‘liq bo‘lgan ma’lumot doirasida bir xil tezlikda harakatlanadi. Bu tezlik nisbiy degan gapga zid emasmi? Javobingizni tushuntiring.

Agar ushbu jismlarning mos yozuvlar tizimlari bog'langan ikkala jism ham bir-biriga nisbatan harakatsiz qolsa, u holda ular uchinchi mos yozuvlar tizimi - Yer bilan bog'langan bo'lib, unga nisbatan o'lchovlar amalga oshiriladi.

3. Qaysi sharoitda harakatlanuvchi jismning tezligi ikkita referent sistemaga nisbatan bir xil bo'ladi?

Agar bu mos yozuvlar tizimlari bir-biriga nisbatan statsionar bo'lsa.

4. Yerning kunlik aylanishi tufayli Moskvadagi uyidagi stulda o‘tirgan odam nisbatan harakatlanadi. yerning o'qi taxminan 900 km/soat tezlikda. Ushbu tezlikni o'qning qurolga nisbatan boshlang'ich tezligi bilan solishtiring, bu 250 m / s.

5. Torpedo qayig'i janubiy kenglikning oltmishinchi paralleli bo'ylab quruqlikka nisbatan 90 km/soat tezlikda harakatlanadi. Tezlik kunlik aylanish Yerning bu kenglikdagi tezligi 223 m/s. (SI) da qayiqning Yer o‘qiga nisbatan tezligi qanday va u sharqqa qarab harakatlanayotgan bo‘lsa, qayerga yo‘naltirilgan? g'arbga?

Mexanik harakatning nisbiyligi

Fizikada harakat - bu o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lgan jismning kosmosdagi harakati.

Mexanik harakat ma'lum bir joyning o'zgarishi sifatida ifodalanishi mumkin moddiy tana kosmosda. Barcha o'zgarishlar vaqt o'tishi bilan bir-biriga nisbatan sodir bo'lishi kerak.

Mexanik harakat turlari

Mexanik harakat uchta asosiy turga bo'linadi:

• tekis harakat;
• yagona harakat;
• egri chiziqli harakat.

Fizikadagi muammolarni hal qilish uchun ob'ektni moddiy nuqta sifatida ifodalash ko'rinishidagi taxminlardan foydalanish odatiy holdir. Bu shakl, o'lcham va tanani haqiqiy parametrlarida e'tiborsiz qoldirib, o'rganilayotgan ob'ektni ma'lum bir nuqta sifatida tanlash mumkin bo'lgan hollarda mantiqan to'g'ri keladi.

Muammoni hal qilishda moddiy nuqtani kiritish usuli qo'llanilganda bir nechta asosiy shartlar mavjud:

• tananing kattaligi bosib o'tgan masofaga nisbatan juda kichik bo'lgan hollarda;
• tana translyatsion ravishda harakatlanadigan hollarda.

Tarjima harakati moddiy jismning barcha nuqtalari teng harakat qilgan paytda sodir bo'ladi. Shuningdek, bu jismning ikkita nuqtasi orqali to'g'ri chiziq o'tkazilsa, jism translatsion tarzda harakat qiladi va u asl joyiga parallel ravishda harakatlanishi kerak.

Mexanik harakatning nisbiyligini o'rganishni boshlaganda, mos yozuvlar tizimi tushunchasi kiritiladi. U mos yozuvlar tanasi va koordinatalar tizimi, shu jumladan harakat vaqtini hisoblash uchun soat bilan birgalikda shakllantiriladi. Barcha elementlar bitta mos yozuvlar ramkasini tashkil qiladi.

Malumot tizimi

Eslatma 2

Harakatdagi boshqa jismlarning holati aniqlanadigan jismga mos yozuvlar organi deyiladi.

Agar siz mexanik harakatni hisoblash muammosini hal qilish uchun qo'shimcha ma'lumotlarni qo'shmasangiz, u sezilmaydi, chunki tananing barcha harakatlari boshqa jismoniy jismlar bilan o'zaro ta'sirga nisbatan hisoblanadi.

Olimlar hodisani tushunish uchun qo'shimcha tushunchalarni kiritdilar, jumladan:

• to'g'ri chiziqli bir tekis harakat;
• tana harakatining tezligi.

Ularning yordami bilan tadqiqotchilar tananing kosmosda qanday harakat qilganini aniqlashga harakat qilishdi. Xususan, turli tezlikka ega bo'lgan kuzatuvchilarga nisbatan tana harakatining turini aniqlash mumkin edi. Ma'lum bo'lishicha, kuzatish natijasi tananing va kuzatuvchilarning harakat tezligining bir-biriga nisbatan nisbatiga bog'liq. Barcha hisob-kitoblarda klassik mexanika formulalaridan foydalanilgan.

Muammolarni hal qilishda foydalaniladigan bir nechta asosiy ma'lumot tizimlari mavjud:

• harakatlanuvchi;
• harakatsiz;
• inertial.

Harakatlanuvchi sanoq sistemasiga nisbatan harakatni ko'rib chiqishda tezliklarni qo'shishning klassik qonuni qo'llaniladi. Ruxsat etilgan mos yozuvlar tizimiga nisbatan tananing tezligi harakatlanuvchi mos yozuvlar tizimiga nisbatan tananing tezligining vektor yig'indisiga, shuningdek harakatlanuvchi mos yozuvlar ramkasining statsionarga nisbatan tezligiga teng bo'ladi.

$\overline(v) = \overline(v_(0)) + \overline(v_(s))$, bu erda:

• $\overline(v)$ - belgilangan ma'lumot doirasidagi tana tezligi,
• $\overline(v_(0))$ - harakatlanuvchi mos yozuvlar tizimidagi tananing tezligi,
• $\overline(v_(s))$ - tezlikni aniqlashga ta'sir qiluvchi qo'shimcha omilning tezligi.

Mexanik harakatning nisbiyligi jismlarning harakat tezligining nisbiyligidadir. Jismlarning turli mos yozuvlar tizimlariga nisbatan tezligi ham farq qiladi. Masalan, poezd yoki samolyotda odamning tezligi bu tezliklar aniqlangan mos yozuvlar tizimiga qarab farq qiladi.

Tezlik yo'nalishi va kattaligi bo'yicha farqlanadi. Mexanik harakat paytida ma'lum bir o'rganish ob'ektini aniqlash moddiy nuqta harakatining parametrlarini hisoblashda muhim rol o'ynaydi. Tezliklar harakatlanuvchi transport vositalari bilan bog'liq bo'lgan mos yozuvlar tizimida aniqlanishi mumkin yoki ular statsionar Yerga yoki uning kosmosdagi orbitada aylanishiga nisbatan bog'liq bo'lishi mumkin.

Ushbu vaziyatni foydalanib modellashtirish mumkin oddiy misol. Davom etmoq temir yo'l poezd parallel yo'lda yoki Yerga nisbatan harakatlanadigan boshqa poezdga nisbatan mexanik harakatlarni amalga oshiradi. Muammoni hal qilish to'g'ridan-to'g'ri tanlangan mos yozuvlar tizimiga bog'liq. Turli xil mos yozuvlar tizimlari turli xil harakat traektoriyalariga ega bo'ladi. Mexanik harakatda traektoriya ham nisbiydir. Tananing bosib o'tgan yo'li tanlangan mos yozuvlar tizimiga bog'liq. Mexanik harakatda yo'l nisbiydir.

Mexanik harakatning nisbiyligini rivojlantirish

Shuningdek, inersiya qonuniga ko'ra ular shakllana boshladi inertial tizimlar ortga hisoblash.

Mexanik harakatning nisbiyligini anglash jarayoni ancha tarixiy vaqtni oldi. Agar dastlab dunyoning geotsentrik sistemasi modeli (Yer koinot markazidir) uzoq vaqt davomida maqbul deb hisoblangan bo'lsa, unda taniqli olim davrida jismlarning turli mos yozuvlar tizimlarida harakati ko'rib chiqila boshlandi. Dunyoning geliotsentrik modelini yaratgan Nikolay Kopernik. Uning so'zlariga ko'ra, sayyoralar quyosh sistemasi Quyosh atrofida aylanadi, shuningdek, o'z o'qi atrofida aylanadi.

Malumot tizimining tuzilishi o'zgardi, bu keyinchalik progressiv geliotsentrik tizimning qurilishiga olib keldi. Ushbu model bugungi kunda nisbiylik usuli asosida yulduzlar, sayyoralar va galaktikalarning traektoriyalari hisoblanganda turli ilmiy maqsad va muammolarni, shu jumladan amaliy astronomiya sohasida hal qilish imkonini beradi.

20-asr boshlarida nisbiylik nazariyasi shakllantirildi, u ham mexanik harakat va jismlarning oʻzaro taʼsirining asosiy tamoyillariga asoslanadi.

Hisoblash uchun ishlatiladigan barcha formulalar mexanik harakatlar jismlar va ularning tezligining ta'riflari, vakuumdagi yorug'lik tezligidan kamroq tezlikda ma'noga ega.

Shuningdek, ichida maktab o'quv dasturi bir jismning har qanday harakati faqat boshqa jismga nisbatan qayd etilishi mumkinligi haqidagi qoida mavjud. Ushbu pozitsiya "harakatning nisbiyligi" atamasi deb ataladi. Darsliklardagi rasmlardan ma'lum bo'ldiki, daryo bo'yida turgan kishi uchun o'tmishda suzuvchi qayiq uning tezligi va daryo oqimining tezligidan iborat. Bunday batafsil mulohazadan so'ng, harakatning nisbiyligi hayotimizning barcha jabhalarida bizni o'rab olishi ayon bo'ladi. Jismning tezligi nisbiy miqdor, lekin uning hosilasi, tezlanishi ham bo'ladi.Bu xulosaning ahamiyati shundaki, u tezlanish Nyutonning ikkinchi qonuni (mexanikaning asosiy qonuni) formulasiga kiritilgan. Bu qonunga ko'ra, jismga ta'sir etuvchi har qanday kuch unga proporsional tezlanishni beradi. Harakatning nisbiyligi bizni qo'shimcha savol berishga majbur qiladi: qaysi jismga nisbatan tezlanish berilgan?

Ushbu qonun bu masala bo'yicha hech qanday tushuntirishlarni o'z ichiga olmaydi, lekin oddiy mantiqiy xulosalar orqali shunday xulosaga kelish mumkinki, kuch bir jismning (1) boshqasiga (2) ta'sirining o'lchovi bo'lganligi sababli, xuddi shu kuch tezlanishni beradi. tana (2) tanaga nisbatan (1), va faqat ba'zi mavhum tezlashtirish emas.

Harakatning nisbiyligi - bu ma'lum bir jism, ma'lum bir yo'l, tezlik va harakatning tanlangan mos yozuvlar tizimlariga bog'liqligi. Kinematika nuqtai nazaridan, ishlatiladigan har qanday mos yozuvlar tizimlari tengdir, lekin ayni paytda bu harakatning barcha kinematik xususiyatlari (traektoriya, tezlik, joy almashish) ularda farqlanadi. Ular o'lchanadigan tanlangan mos yozuvlar tizimiga bog'liq bo'lgan barcha miqdorlar nisbiy deyiladi.

Boshqa tushunchalarni batafsil ko'rib chiqmasdan turib aniqlash juda qiyin bo'lgan harakatning nisbiyligi aniq matematik hisob-kitoblarni talab qiladi. Jismning harakatlanyaptimi yoki yo'qligi haqida uning pozitsiyasi nimaga (mos yozuvlar jismiga) nisbatan mutlaqo aniq bo'lsa, gapirishimiz mumkin. Malumot tizimi - bu mos yozuvlar organi, shuningdek, u bilan bog'liq bo'lgan koordinata tizimlari va vaqt mos yozuvlar tizimlari kabi elementlar to'plami. Ushbu elementlarga nisbatan har qanday jismlarning harakati ko'rib chiqiladi yoki Matematik jihatdan ob'ektning (nuqtaning) tanlangan mos yozuvlar tizimiga nisbatan harakati ushbu tizimdagi ob'ektning o'rnini aniqlaydigan koordinatalarni o'rnatadigan tenglamalar bilan tavsiflanadi. vaqt ichida o'zgarishi. Harakatning nisbiyligini aniqlaydigan bunday tenglamalar harakat tenglamalari deyiladi.

Zamonaviy mexanikada ob'ektning har qanday harakati nisbiydir, shuning uchun uni faqat boshqa ob'ektga (yo'naltiruvchi organ) yoki butun jismlar tizimiga nisbatan ko'rib chiqish kerak. Misol uchun, siz Oyning umuman harakatlanishini shunchaki ko'rsata olmaysiz. To'g'ri bayonot Oyning Quyosh, Yer, yulduzlarga nisbatan harakatlanishi bo'ladi.

Ko'pincha mexanikada mos yozuvlar tizimi tanaga emas, balki koordinata tizimini belgilaydigan asosiy jismlarning (haqiqiy yoki xayoliy) butun kontinuumiga bog'langan.

Filmlar ko'pincha turli jismlarga nisbatan harakatni ko'rsatadi. Masalan, ba'zi kadrlarda ular qandaydir landshaft fonida harakatlanayotgan poyezdni (bu Yer yuzasiga nisbatan harakat), keyingisida esa derazadan miltillovchi daraxtlar (harakat) bo'lgan vagon bo'linmasini ko'rsatadi. bitta vagonga nisbatan). Harakatning alohida holati bo'lgan tananing har qanday harakati yoki dam olishi nisbiydir. Shuning uchun jism harakatlanmoqdami yoki tinch holatdami, qanday harakat qiladi degan oddiy savolga javob berishda uning harakati qaysi jismlarga nisbatan ko'rib chiqilayotganini aniqlab olish kerak. Malumot tizimlarini tanlash, qoida tariqasida, muammoning belgilangan shartlariga qarab amalga oshiriladi.