Система отсчёта
Система отсчёта — это способ описывать положение и движение тела относительно выбранного тела или группы тел. Чтобы задать систему отсчёта, выбирают тело отсчёта, связывают с ним систему координат и используют часы для измерения времени.
Тело отсчёта выбирают так, чтобы описание было удобным. Например, при изучении движения автомобиля обычно выбирают Землю или дорогу. Положение тела задают с помощью координат тела, а изменение положения со временем показывает движение. Одно и то же тело может покоиться в одной системе отсчёта и двигаться в другой.
В простейшем случае используют неподвижную относительно Земли систему отсчёта. Если тело отсчёта движется с ускорением, применяют ускоренную систему отсчёта. Выбор системы отсчёта не изменяет само событие, но может изменить значения координат, пути и скорости, которыми это событие описывают.
Эти зависимости показывают, как координаты тела изменяются со временем. В одномерной задаче достаточно одной координаты, например \(x=x(t)\). Время отсчитывают от выбранного начального момента, который принимают за \(t=0\).
Пассажир сидит в движущемся автобусе. Относительно автобуса он покоится, а относительно дороги движется вместе с автобусом. Значит, утверждение «тело движется» или «тело покоится» имеет смысл только после указания системы отсчёта.
Система отсчёта — это не только система координат. Координатные оси задают положение тела, но для полноценного описания движения нужны также тело отсчёта и часы.
Пассажир идёт по салону автобуса, который движется по прямой дороге. Относительно чего пассажир может покоиться?
Главное
- Система отсчёта состоит из тела отсчёта, системы координат и часов.
- Движение и покой относительны: их описание зависит от выбранной системы отсчёта.
- Координаты тела записывают как функции времени и используют для описания его движения.