mechanische Bewegung. Referenzsystem

Um die Probleme der Mechanik zu lösen, ist es notwendig, die Position des Körpers im Raum zu bestimmen. Nur dann kann seine Bewegung berücksichtigt werden. Dazu braucht es ein Bezugssystem in Physik und Mechanik – das ist ein Koordinatensystem und eine Möglichkeit, Zeit zu messen.

Ein Bezugssystem in der Physik umfasst einen Bezugskörper, ihm zugeordnete Koordinatenachsen und ein Gerät zur Zeitmessung. Der Referenzkörper ist der Punkt, von dem aus die Position aller anderen Punkte gemessen wird. Es kann überall im Raum gewählt werden. Manchmal werden mehrere Körper als Ausgangspunkt gewählt.

Was ist ein Koordinatensystem? Sie ermöglicht es, die Position eines Punktes relativ zum Startpunkt eindeutig zu bestimmen. Jedem Punkt im Raum sind Zahlen (eine oder mehrere) zugeordnet, die auf den Koordinatenachsen aufgetragen sind.

Ein Beispiel ist ein Schachbrett. Jede Zelle wird mit einem Buchstaben und einer Zahl bezeichnet, Buchstaben verlaufen entlang einer Achse, Zahlen verlaufen entlang der anderen. Dank ihnen können wir die Position der Figur eindeutig beschreiben.

Wichtig!Äxte werden mit lateinischen oder griechischen Buchstaben bezeichnet. Sie haben eine positive und eine negative Richtung.

Die häufigsten Arten von Koordinaten in der Physik sind:

• rechteckig oder kartesisch - der Winkel zwischen den Achsen einer geraden Linie, zwei (in einer Ebene) oder drei (im dreidimensionalen Raum) Achsen werden verwendet;
• polar - auf einer Ebene, wo der Abstand vom Mittelpunkt r und der Winkel relativ zur Polarachse (Polarwinkel) als Koordinaten verwendet werden;
• zylindrisch - Ausdehnung des Polarkreises dreidimensionaler Raum, die z-Achse wird hinzugefügt, senkrecht zu r und der Ebene, in der der Polarwinkel liegt;
• sphärisch - dreidimensional, zwei Winkel und ein Abstand vom Mittelpunkt werden verwendet, so werden geografische und astronomische Koordinaten gebildet.

Es gibt viele andere Optionen für Koordinaten. Sie können von einem zum anderen wechseln, indem Sie die Koordinaten mithilfe von Gleichungen transformieren.

Der Begriff eines Referenzsystems (RS) umfasst ein Gerät zur Zeitmessung, also eine Uhr. Es ist notwendig, die Bewegung eines Punktes zu berücksichtigen - die Änderung seiner Position im Laufe der Zeit.

Änderungen in der Position eines Punktes relativ zum ausgewählten CO werden durch die Bewegungsgleichungen beschrieben. Sie zeigen, wie sich die Position eines Punktes im Laufe der Zeit verändert.

Arten von Referenzsystemen

Je nachdem, welche Probleme gelöst werden müssen, kann der eine oder andere Bezugsrahmen gewählt werden.

Trägheit und Nicht-Trägheit

SO sind träge und nicht träge. Das Konzept des Trägheits-CO ist wichtig für die Kinematik – ein Zweig der Physik, der die Bewegung von Körpern untersucht.

Trägheits-CO bewegt sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit relativ zu den umgebenden Körpern. Umliegende Objekte beeinflussen sie nicht. Wenn sie still steht - das auch besonderer Fall Uniform geradlinige Bewegung. Solche COs haben folgende Eigenschaften:

• ein Trägheits-CO, das sich relativ zu einem anderen Trägheits-CO bewegt, ist ebenfalls Trägheit;
• alle Gesetze der Physik werden in verschiedenen ISOs auf die gleiche Weise ausgeführt und haben die gleiche Notationsform;
• Koordinaten und Zeit in verschiedenen IFRs in der klassischen Mechanik sind durch Galileische Transformationen verbunden;
• in spezielle Theorie Relativitätstheorie werden stattdessen Lorentz-Transformationen verwendet, und die Geschwindigkeit kann eine bestimmte Konstante (die Lichtgeschwindigkeit c) nicht überschreiten.

Ein Beispiel für Trägheits-CO ist heliozentrisch, auf der Sonne zentriert. Mit der Erde verbundenes CO ist nicht träge. Unser Planet bewegt sich krummlinig um die Sonne, zusätzlich wird er von der Schwerkraft der Sonne beeinflusst. Für viele Probleme kann diese Beschleunigung und der Einfluss der Sonne jedoch vernachlässigt werden. Dies sind Aufgaben, bei denen der "Schauplatz" die Erdoberfläche ist. Wenn wir beispielsweise die Geschwindigkeit eines aus einer Kanone abgefeuerten Projektils ermitteln müssen, interessieren uns der Einfluss der Sonne und die Rotation der Erde nicht.

Ein nicht träges CO ist anderen Objekten ausgesetzt und bewegt sich daher mit Beschleunigung. Rotierende COs gehören ebenfalls zu den Nicht-Trägheits-COs. In nicht-trägen FRs sind sie nicht erfüllt, aber es ist möglich, die Verschiebung durch die gleichen Gleichungen wie in den IFRs zu beschreiben, wenn zusätzliche Kräfte eingeführt werden.

Schwerpunktsystem und Labor

In der Mechanik wird auch das System des Schwerpunkts (Center of Inertia) verwendet, abgekürzt c.c.m. oder s.c.i. Als Koordinatenursprung in einem solchen CO wird der Schwerpunkt mehrerer Objekte gewählt. Die Summe ihrer Impulse in einem solchen CO ist gleich Null.

Bewerben s.ts.i. am häufigsten bei Streuproblemen. Probleme dieser Art werden in der Mechanik und Kernphysik gelöst, das sind zum Beispiel Probleme beim Zusammenstoß von Teilchen in Beschleunigern.

Bei solchen Problemen kommen auch Labor-RMs zum Einsatz. Es ist das Gegenteil von s.c.i. Bei LSO wird die Position von Partikeln relativ zu einem ruhenden Ziel bestimmt, auf dem andere Partikel gestreut sind.

Nützliches Video: Trägheits- und Nicht-Trägheitsbezugssystem

Relativität der Bewegung

Nach modernen Konzepten gibt es keine absolute SD. Das bedeutet, dass die Bewegung von Körpern nur im Verhältnis zu anderen Körpern betrachtet werden kann. Es macht keinen Sinn zu sagen, dass sich das Objekt "überhaupt bewegt". Der Grund dafür sind die Eigenschaften von Raum und Zeit:

• der Raum ist isotrop, das heißt, in ihm sind alle Richtungen gleichwertig;
• Raum ist homogen - alle Punkte haben die gleichen Eigenschaften;
• Zeit ist homogen - es gibt keine besonderen Zeitmomente, sie sind alle gleich.

Wichtig! Zur Zeit von Newton glaubte man, man könne Bewegung relativ zum absoluten Raum betrachten, später - relativ zum Äther in Maxwells Elektrodynamik. Die von Einstein entwickelte Relativitätstheorie bewies, dass es keinen absoluten Bezugspunkt geben kann.

Nützliches Video: Körperkoordinaten bestimmen

Fazit

Bezugsrahmen in der Physik sind notwendig, um die Bewegung von Körpern zu betrachten. Sie können auf unterschiedliche Weise gewählt werden, da dies für eine bestimmte Aufgabe bequemer ist, da die Bewegung relativ ist. Für die Mechanik sind Trägheits-COs wichtig – solche, die sich relativ zu anderen Körpern gleichmäßig und geradlinig bewegen.

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Nach der Art der zu lösenden Aufgaben wird die Mechanik unterteilt in Kinematik und Dynamik.

In der Kinematik wird die Bewegung von Körpern beschrieben, ohne die Ursachen zu klären, die diese Bewegung bewirken.

Das erste, was einem auffällt, wenn man die Welt um uns herum betrachtet, ist ihre Variabilität. Die Welt ist nicht eingefroren, statisch. Änderungen darin sind sehr vielfältig. Aber wenn Sie Sie fragen, welche Veränderungen Sie am häufigsten bemerken, dann ist die Antwort vielleicht eindeutig: Änderungen in der Position von Objekten(oder Körper, wie Physiker sagen) relativ zum Boden und relativ zueinander im Laufe der Zeit.

Ob ein Hund rennt oder ein Auto rast, mit ihnen passiert der gleiche Prozess: Ihre Position relativ zum Boden und relativ zu Ihnen ändert sich im Laufe der Zeit. Sie bewegen sich. Die Feder wird zusammengedrückt, das Brett, auf dem man sitzt, biegt sich, die Position verschiedener Körperteile zueinander verändert sich.

Als zeitliche Veränderung der Lage eines Körpers oder von Körperteilen im Raum relativ zu anderen Körpern wird bezeichnet mechanische Bewegung.

Die Definition der mechanischen Bewegung sieht einfach aus, aber diese Einfachheit täuscht. Lies die Definition noch einmal und überlege, ob dir alle Wörter klar sind: Raum, Zeit, relativ zu anderen Körpern. Höchstwahrscheinlich bedürfen diese Wörter einer Erklärung.

Raum und Zeit.

Raum und Zeit sind die wichtigsten allgemeine Konzepte Physik und ... am wenigsten klar.

Wir haben keine erschöpfenden Informationen über Raum und Zeit. Aber auch die heute erzielten Ergebnisse können nicht ganz am Anfang des Physikstudiums stehen.

Normalerweise reicht es uns, wenn wir die Entfernung zwischen zwei Punkten im Raum mit einem Lineal und Zeitintervalle mit einer Uhr messen können. Lineal und Uhr sind die wichtigsten Messinstrumente in der Mechanik, aber auch im Alltag. Beim Studium vieler Phänomene in allen Bereichen der Wissenschaft muss man sich mit Entfernungen und Zeitintervallen auseinandersetzen.

"...in Bezug auf andere Körper."

Wenn Ihnen dieser Teil der Definition der mechanischen Bewegung entgangen ist, laufen Sie Gefahr, das Wichtigste nicht zu verstehen. Im Kutschenabteil liegt zum Beispiel ein Apfel auf dem Tisch. Bei der Abfahrt des Zuges werden zwei Beobachter (ein Fahrgast und ein Führer) gebeten, die Frage zu beantworten: Bewegt sich der Apfel oder nicht?

Jeder Beobachter bewertet die Stellung des Apfels zu sich selbst. Der Passagier sieht, dass sich der Apfel in einem Abstand von 1 m zu ihm befindet und dieser Abstand über die Zeit beibehalten wird. Der Absteiger auf dem Bahnsteig sieht, wie mit der Zeit der Abstand von ihm zum Apfel zunimmt.

Der Passagier antwortet, dass sich der Apfel nicht mechanisch bewegt – er ist bewegungslos; Der Führer sagt, dass sich der Apfel bewegt.

Das Relativitätsgesetz der Bewegung:
Die Art der Bewegung eines Körpers hängt von den Körpern ab, in Bezug auf die wir diese Bewegung betrachten.

Beginnen wir mit dem Studium der mechanischen Bewegung. Die Menschheit brauchte etwa zweitausend Jahre, um den richtigen Weg einzuschlagen, der mit der Entdeckung der Gesetze der mechanischen Bewegung endete.

Die Versuche der antiken Philosophen, die Ursachen der Bewegung, einschließlich der mechanischen Bewegung, zu erklären, waren das Produkt reiner Fantasie. So, so argumentierten sie, beschleunigt ein müder Reisender seine Schritte, wenn er sich seinem Zuhause nähert, so beginnt sich ein fallender Stein immer schneller zu bewegen, während er sich der Mutter Erde nähert. Die Bewegungen lebender Organismen, wie beispielsweise Katzen, erschienen damals viel einfacher und verständlicher als das Fallen eines Steins. Es gab jedoch brillante Einblicke. So, Griechischer Philosoph Anaxagoras sagte, dass der Mond, wenn er sich nicht bewegte, auf die Erde fallen würde, wie ein Stein von einer Schleuder fällt.

Die wahre Entwicklung der Wissenschaft der mechanischen Bewegung begann jedoch mit den Arbeiten des großen italienischen Physikers G. Galileo.

Kinematik- Dies ist ein Zweig der Mechanik, der untersucht, wie man Bewegungen und die Beziehung zwischen den Größen beschreibt, die diese Bewegungen charakterisieren.

Die Bewegung eines Körpers zu beschreiben bedeutet, einen Weg aufzuzeigen, wie man seine Position im Raum zu einem bestimmten Zeitpunkt bestimmen kann.

Auf den ersten Blick scheint die Aufgabe der Beschreibung sehr schwierig. Sehen Sie sich in der Tat wirbelnde Wolken und wiegende Blätter an einem Ast an. Stellen Sie sich die komplexe Bewegung der Kolben eines Autos vor, das die Autobahn hinunterrast. Wie komme ich zur Beschreibung der Bewegung?

Das Einfachste (und in der Physik geht man immer vom Einfachen zum Komplexen) ist zu lernen, wie man die Bewegung eines Punktes beschreibt. Ein Punkt kann zum Beispiel als eine kleine Markierung auf einem sich bewegenden Objekt verstanden werden - einem Fußball, einem Traktorrad usw. Wenn wir wissen, wie sich jeder dieser Punkte bewegt (jeder sehr kleines Grundstück) des Körpers, dann wissen wir, wie sich der ganze Körper bewegt.

Wenn Sie jedoch sagen, dass Sie 10 km Ski gefahren sind, dann wird niemand angeben, welcher Teil Ihres Körpers die Strecke von 10 km zurückgelegt hat, obwohl Sie keineswegs der Punkt sind. In diesem Fall spielt es keine große Rolle.

Lassen Sie uns das Konzept eines materiellen Punktes einführen - das erste physikalische Modell realer Körper.

Materieller Punkt- ein Körper, dessen Abmessungen und Form unter den Bedingungen des betrachteten Problems vernachlässigt werden können.

Referenzsystem.

Die Bewegung eines Körpers ist, wie wir bereits wissen, eine relative Bewegung. Das bedeutet, dass die Bewegung Körper gegeben kann in Bezug auf andere Einrichtungen unterschiedlich sein. Wenn wir die Bewegung eines für uns interessanten Körpers untersuchen, müssen wir unbedingt angeben, in Bezug auf welchen Körper diese Bewegung betrachtet wird.

Der Körper, relativ zu dem die Bewegung betrachtet wird, wird aufgerufen Referenzstelle.

Um die Position eines Punktes (Körpers) relativ zum gewählten Referenzkörper in Abhängigkeit von der Zeit zu berechnen, muss man diesem nicht nur ein Koordinatensystem zuordnen, sondern auch die Zeit messen können. Die Zeit wird mit einer Uhr gemessen. Moderne Uhren sind komplexe Geräte. Sie ermöglichen es Ihnen, die Zeit in Sekunden mit einer Genauigkeit von bis zur dreizehnten Dezimalstelle zu messen. Natürlich kann keine mechanische Uhr eine solche Genauigkeit bieten. So ist eine der genauesten mechanischen Uhren des Landes auf dem Spasskaja-Turm des Kreml zehntausendmal ungenauer als die staatliche Standardzeit. Wenn die Referenzuhr nicht korrigiert wird, wird sie in dreihunderttausend Jahren um eine Sekunde davonlaufen oder zurückbleiben. Es ist klar, dass es im Alltag nicht notwendig ist, die Zeit mit sehr hoher Genauigkeit zu messen. Aber für physikalische Forschung, Raumfahrt, Geodäsie, Radioastronomie, Flugsicherung ist eine hohe Genauigkeit bei der Zeitmessung einfach notwendig. Die Genauigkeit, mit der wir die Position des Körpers zu jedem Zeitpunkt berechnen können, hängt von der Genauigkeit der Messzeit ab.

Dabei wird die Gesamtheit aus Bezugskörper, dem ihm zugeordneten Koordinatensystem und der Uhr bezeichnet Referenzsystem.

Die Abbildung zeigt den Bezugsrahmen, der gewählt wurde, um den Flug eines geworfenen Balls zu betrachten. In diesem Fall ist der Bezugskörper das Haus, die Koordinatenachsen sind so gewählt, dass der Ball in der XOY-Ebene fliegt, und mit einer Stoppuhr wird die Zeit bestimmt.

Aus dem Physikkurs der siebten Klasse erinnern wir uns, dass die mechanische Bewegung eines Körpers seine zeitliche Bewegung relativ zu anderen Körpern ist. Aufgrund dieser Informationen können wir davon ausgehen notwendigen Satz Werkzeuge zur Berechnung der Körperbewegung.

Zuerst brauchen wir etwas, in Bezug auf das wir unsere Berechnungen anstellen werden. Als nächstes müssen wir uns darauf einigen, wie wir die Position des Körpers relativ zu diesem "Etwas" bestimmen. Und schließlich müssen Sie die Zeit irgendwie fixieren. Um also zu berechnen, wo sich der Körper zu einem bestimmten Zeitpunkt befinden wird, benötigen wir einen Bezugsrahmen.

Bezugsrahmen in der Physik

In der Physik ist ein Referenzsystem ein Satz aus einem Referenzkörper, einem Koordinatensystem, das einem Referenzkörper zugeordnet ist, und einer Uhr oder einem anderen Gerät zur Zeitmessung. Gleichzeitig sollte man immer daran denken, dass jeder Bezugsrahmen bedingt und relativ ist. Es ist immer möglich, einen anderen Bezugsrahmen einzunehmen, in Bezug auf den jede Bewegung völlig andere Eigenschaften haben wird.

Die Relativitätstheorie ist generell ein wichtiger Aspekt, der bei fast jeder Berechnung in der Physik berücksichtigt werden sollte. Beispielsweise sind wir in vielen Fällen weit davon entfernt, jederzeit die genauen Koordinaten eines sich bewegenden Körpers bestimmen zu können.

Insbesondere können wir nicht alle hundert Meter Beobachter mit Uhren aufstellen Bahnstrecke von Moskau nach Wladiwostok. In diesem Fall berechnen wir die Geschwindigkeit und Position des Körpers ungefähr für einen bestimmten Zeitraum.

Bei der Standortbestimmung eines Zuges auf einer Strecke von mehreren hundert oder tausend Kilometern ist uns die Genauigkeit von bis zu einem Meter egal. Dafür gibt es Näherungen in der Physik. Eine dieser Annäherungen ist das Konzept des "materiellen Punktes".

Materieller Punkt in der Physik

Ein materieller Punkt in der Physik bezeichnet einen Körper, in Fällen, in denen seine Größe und Form vernachlässigt werden können. Es wird angenommen, dass der materielle Punkt die Masse des ursprünglichen Körpers hat.

Wenn wir beispielsweise die Zeit berechnen, die ein Flugzeug benötigt, um von Nowosibirsk nach Nowopolotsk zu fliegen, kümmern wir uns nicht um die Größe und Form des Flugzeugs. Es reicht aus zu wissen, welche Geschwindigkeit es entwickelt und wie weit es zwischen den Städten liegt. Wenn wir den Windwiderstand in einer bestimmten Höhe und bei einer bestimmten Geschwindigkeit berechnen müssen, dann kommen wir nicht ohne die genaue Kenntnis der Form und Abmessungen des gleichen Flugzeugs aus.

Fast jeder Körper kann als materieller Punkt betrachtet werden, entweder wenn die vom Körper zurückgelegte Strecke im Vergleich zu seiner Größe groß ist oder wenn sich alle Punkte des Körpers auf die gleiche Weise bewegen. Ein Auto, das beispielsweise mehrere Meter vom Geschäft bis zur Kreuzung gefahren ist, ist mit dieser Entfernung durchaus vergleichbar. Aber auch in dieser Situation kann es als wesentlicher Punkt angesehen werden, da sich alle Teile des Autos auf die gleiche Weise und im gleichen Abstand bewegten.

Aber wenn wir dasselbe Auto in die Garage stellen müssen, kann es nicht mehr als wesentlicher Punkt betrachtet werden. Sie müssen seine Größe und Form berücksichtigen. Dies sind auch Beispiele, wenn es notwendig ist, die Relativität zu berücksichtigen, dh in Bezug auf das, was wir spezifische Berechnungen durchführen.

Referenzsystem- Dies ist eine Menge von Körpern, die relativ zueinander bewegungslos sind (Referenzkörper), in Bezug auf die die Bewegung betrachtet wird (in dem ihnen zugeordneten Koordinatensystem), und Uhren, die die Zeit messen (Zeitbezugssystem), in Bezug auf wobei die Bewegung beliebiger Körper betrachtet wird.

Mathematisch wird die Bewegung eines Körpers (oder eines materiellen Punktes) in Bezug auf das gewählte Bezugssystem durch Gleichungen beschrieben, die das Wie festlegen t Koordinaten, die die Position des Körpers (Punkte) in diesem Bezugssystem bestimmen. Diese Gleichungen werden Bewegungsgleichungen genannt. Zum Beispiel im Kartesischen Koordinaten x-, y-, z-Punktbewegung wird durch die Gleichungen bestimmt x = f 1 (t) (\displaystyle x=f_(1)(t)), y = f 2 (t) (\displaystyle y=f_(2)(t)), z = f 3 (t) (\displaystyle z=f_(3)(t)).

In der modernen Physik wird jede Bewegung als relativ betrachtet, und die Bewegung eines Körpers sollte nur in Bezug auf einen anderen Körper (Referenzkörper) oder Körpersystem betrachtet werden. Es ist zum Beispiel unmöglich anzugeben, wie sich der Mond im Allgemeinen bewegt, man kann nur seine Bewegung zum Beispiel in Bezug auf die Erde, die Sonne, die Sterne usw. bestimmen.

Andere Definitionen

Andererseits glaubte man bisher, dass es ein gewisses „fundamentales“ Bezugssystem gibt, die Einfachheit der Erfassung, in der sich die Naturgesetze von allen anderen Systemen unterscheiden. So betrachtete Newton den absoluten Raum als ausgewählten Referenzrahmen, und die Physiker des 19. Jahrhunderts glaubten, dass das System, relativ zu dem der Äther von Maxwells Elektrodynamik ruht, privilegiert ist, und wurde daher als absoluter Referenzrahmen (AFR) bezeichnet. Schließlich wurden Annahmen über die Existenz eines privilegierten Bezugssystems von der Relativitätstheorie verworfen. In modernen Konzepten existiert kein absolutes Bezugssystem, da

mechanische Bewegung- Dies ist eine Änderung der Position eines Körpers im Raum relativ zu anderen Körpern.

Beispiel: Ein Auto bewegt sich auf einer Straße. Es sind Leute im Auto. Menschen bewegen sich zusammen mit dem Auto auf der Straße. Das heißt, Menschen bewegen sich relativ zur Straße im Raum. Aber relativ zum Auto selbst bewegen sich die Menschen nicht. Dies zeigt sich.

Die wichtigsten Arten der mechanischen Bewegung:

translatorische Bewegung ist die Bewegung eines Körpers, bei der sich alle seine Punkte gleich bewegen.

Zum Beispiel macht dasselbe Auto eine Vorwärtsbewegung entlang der Straße. Genauer gesagt führt nur die Karosserie des Autos eine Translationsbewegung aus, während seine Räder eine Rotationsbewegung ausführen.

Drehbewegung ist die Bewegung eines Körpers um eine Achse. Bei einer solchen Bewegung bewegen sich alle Punkte des Körpers auf Kreisen, deren Mittelpunkt diese Achse ist.

Die erwähnten Räder führen eine Rotationsbewegung um ihre Achsen aus, und gleichzeitig führen die Räder zusammen mit der Karosserie eine Translationsbewegung aus. Das heißt, das Rad führt eine Drehbewegung relativ zur Achse und eine Translationsbewegung relativ zur Straße aus.

oszillierende Bewegung- Dies ist eine periodische Bewegung, die abwechselnd in zwei entgegengesetzte Richtungen auftritt.

Beispielsweise macht das Pendel in einer Uhr eine oszillierende Bewegung.

Translations- und Rotationsbewegungen sind die einfachsten Arten mechanischer Bewegung.

Alle Körper im Universum bewegen sich, also gibt es keine Körper, die sich in absoluter Ruhe befinden. Aus dem gleichen Grund ist es möglich festzustellen, ob sich ein Körper nur relativ zu einem anderen Körper bewegt oder nicht.

Beispiel: Ein Auto bewegt sich auf einer Straße. Die Straße ist auf dem Planeten Erde. Die Straße ist bewegungslos. Daher ist es möglich, die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs relativ zu einer stationären Straße zu messen. Aber die Straße ist relativ zur Erde stationär. Die Erde selbst dreht sich jedoch um die Sonne. Daher dreht sich neben dem Auto auch die Straße um die Sonne. Folglich führt das Auto nicht nur eine Translationsbewegung aus, sondern auch eine Rotation (relativ zur Sonne). Aber relativ zur Erde macht das Auto nur eine Translationsbewegung. Dies manifestiert sich Relativität der mechanischen Bewegung.

Relativität der mechanischen Bewegung- Dies ist die Abhängigkeit der Flugbahn des Körpers, der zurückgelegten Strecke, der Verschiebung und der Geschwindigkeit von der Wahl Bezugssysteme.

Materieller Punkt

In vielen Fällen kann die Größe eines Körpers vernachlässigt werden, da die Abmessungen dieses Körpers klein sind im Vergleich zu der Entfernung, der dieser Körper ähnelt, oder im Vergleich zu der Entfernung zwischen diesem Körper und anderen Körpern. Zur Vereinfachung der Berechnungen kann ein solcher Körper bedingt als materieller Punkt mit der Masse dieses Körpers betrachtet werden.

Materieller Punkt ist ein Körper, dessen Abmessungen unter gegebenen Bedingungen vernachlässigt werden können.

Das Auto, das wir schon oft erwähnt haben, kann als materieller Punkt relativ zur Erde betrachtet werden. Bewegt sich aber ein Mensch in diesem Auto, dann darf die Größe des Autos nicht mehr vernachlässigt werden.

In der Regel wird bei der Lösung physikalischer Probleme die Bewegung eines Körpers als betrachtet materielle Punktbewegung, und arbeiten mit Konzepten wie der Geschwindigkeit eines materiellen Punktes, der Beschleunigung eines materiellen Punktes, dem Impuls eines materiellen Punktes, der Trägheit eines materiellen Punktes usw.

Referenzsystem

Der Materialpunkt bewegt sich relativ zu anderen Körpern. Der Körper, in Bezug auf den die gegebene mechanische Bewegung betrachtet wird, wird Bezugskörper genannt. Bezugsstelle werden in Abhängigkeit von den zu lösenden Aufgaben willkürlich gewählt.

Verbunden mit der Bezugsstelle Koordinatensystem, der ein Bezugspunkt (Ursprung) ist. Das Koordinatensystem hat je nach Fahrsituation 1, 2 oder 3 Achsen. Die Position eines Punktes auf einer Linie (1 Achse), einer Ebene (2 Achsen) oder im Raum (3 Achsen) wird durch jeweils eine, zwei oder drei Koordinaten bestimmt. Um die Position des Körpers im Raum jederzeit bestimmen zu können, ist es auch notwendig, den Ursprung der Zeit festzulegen.

Referenzsystem ist ein Koordinatensystem, ein Bezugskörper, dem das Koordinatensystem zugeordnet ist, und ein Gerät zur Zeitmessung. Bezogen auf das Bezugssystem wird die Bewegung des Körpers betrachtet. Ein und derselbe Körper kann bezüglich unterschiedlicher Bezugskörper in unterschiedlichen Koordinatensystemen völlig unterschiedliche Koordinaten haben.

Flugbahn hängt auch von der Wahl des Referenzsystems ab.

Arten von Referenzsystemen kann unterschiedlich sein, z. B. ein fester Bezugsrahmen, ein beweglicher Bezugsrahmen, Trägheitssystem Referenz, nicht inertialer Referenzrahmen.