Mfumo gani wa kumbukumbu unaitwa fizikia ya inertial. Mifumo ya kumbukumbu ya inertial

Sheria ya kwanza ya Newton inasisitiza uwepo wa jambo kama hali ya miili. Kwa hivyo inajulikana pia kama Sheria ya Inertia. Inertia - hii ni jambo la mwili kudumisha kasi yake ya harakati (wote kwa ukubwa na mwelekeo) wakati hakuna nguvu zinazofanya juu ya mwili. Ili kubadilisha kasi ya harakati, nguvu fulani lazima itumike kwa mwili. Kwa kawaida, matokeo ya hatua ya nguvu za ukubwa sawa kwenye miili tofauti itakuwa tofauti. Kwa hivyo, miili inasemekana kuwa na hali. Inertia ni mali ya miili kupinga mabadiliko katika hali yao ya sasa. Kiasi cha inertia kina sifa ya uzito wa mwili.

Fremu ya marejeleo ya inertial

Sheria ya kwanza ya Newton inasema (ambayo inaweza kuthibitishwa kwa majaribio kwa viwango tofauti vya usahihi) kwamba mifumo ya inertial ipo. Sheria hii ya mechanics inaweka mifumo ya kumbukumbu ya inertial katika nafasi maalum, ya upendeleo.

Miundo ya marejeleo ambayo sheria ya kwanza ya Newton imeridhika inaitwa inertial.

Mifumo ya inertial kuhesabu- hizi ni mifumo inayohusiana na ambayo hatua ya nyenzo, kwa kukosekana kwa ushawishi wa nje juu yake au fidia yao ya pande zote, iko kwenye mapumziko au inasonga sawasawa na kwa usawa.

Kuna idadi isiyo na kikomo ya mifumo ya inertial. Mfumo wa marejeleo unaohusishwa na treni inayotembea kwa kasi isiyobadilika pamoja na sehemu iliyonyooka ya njia pia ni mfumo wa inertial (takriban), kama mfumo unaohusishwa na Dunia. Fremu zote za marejeleo zisizo na usawa huunda aina ya mifumo inayosogea ikilinganishwa kwa usawa na kwa mstatili. Kuongeza kasi kwa mwili wowote katika mifumo tofauti ya inertial ni sawa.

Jinsi ya kufunga nini mfumo huu rejea uhakika ni inertial? Hii inaweza kufanyika tu kupitia uzoefu. Uchunguzi unaonyesha kwamba, kwa kiwango cha juu sana cha usahihi, mfumo wa heliocentric unaweza kuchukuliwa kuwa mfumo wa kumbukumbu ya inertial, ambayo asili ya kuratibu inahusishwa na Jua, na axes huelekezwa kwa nyota fulani "zisizohamishika". Mifumo ya marejeleo iliyounganishwa kwa uthabiti kwenye uso wa Dunia, kwa kusema madhubuti, sio ya inertial, kwani Dunia husogea katika obiti kuzunguka Jua na wakati huo huo huzunguka mhimili wake. Hata hivyo, wakati wa kuelezea mienendo ambayo haina kipimo cha kimataifa (yaani, duniani kote), mifumo ya marejeleo inayohusishwa na Dunia inaweza kuchukuliwa kuwa isiyo na usawa kwa usahihi wa kutosha.

Mifumo ya marejeleo ambayo husogea sawasawa na kisawasawa kuhusiana na baadhi ya mfumo wa marejeleo inertial pia haina inertial.

Galileo aligundua kuwa hakuna majaribio ya kiufundi yanayofanywa ndani ya mfumo wa marejeleo usio na nguvu unaoweza kubaini ikiwa mfumo huu umepumzika au unasonga sawasawa na kwa usawa. Kauli hii inaitwa kanuni ya Galileo ya uhusiano au kanuni ya kimakanika ya uhusiano.

Kanuni hii iliendelezwa baadaye na A. Einstein na ni mojawapo ya machapisho ya nadharia maalum ya uhusiano. Miundo ya marejeleo isiyo na usawa ina jukumu muhimu sana katika fizikia, kwa kuwa, kulingana na kanuni ya uhusiano ya Einstein, usemi wa hisabati wa sheria yoyote ya fizikia una fomu sawa katika kila fremu ya marejeleo ya inertial. Katika kile kinachofuata, tutatumia mifumo ya inertial pekee (bila kutaja hii kila wakati).

Miundo ya marejeleo ambayo sheria ya kwanza ya Newton haijaridhika inaitwa isiyo ya inertial.

Mifumo kama hii ni pamoja na mfumo wowote wa marejeleo unaosonga na kuongeza kasi inayohusiana na mfumo wa marejeleo wa inertial.

Katika mechanics ya Newton, sheria za mwingiliano wa miili huundwa kwa darasa la mifumo ya marejeleo ya inertial.

Mfano wa jaribio la kiufundi ambalo hali ya kutokuwa na inertial ya mfumo unaohusishwa na Dunia inaonyeshwa ni tabia ya pendulum ya Foucault. Hili ni jina la mpira mkubwa uliosimamishwa kwenye uzi mrefu na kufanya mizunguko midogo karibu na nafasi ya usawa. Ikiwa mfumo unaohusishwa na Dunia ungekuwa wa inertial, ndege ya swing ya Foucault pendulum ingebaki bila kubadilika kuhusiana na Dunia. Kwa hakika, ndege ya swing ya pendulum inazunguka kutokana na mzunguko wa Dunia, na makadirio ya trajectory ya pendulum kwenye uso wa Dunia ina sura ya rosette (Mchoro 1).

Ukweli kwamba mwili huelekea kudumisha sio tu harakati yoyote, lakini harakati ya rectilinear, inathibitishwa, kwa mfano, na uzoefu wafuatayo (Mchoro 2). Mpira unaosogea kwa mstatili kando ya uso tambarare ulio mlalo, unaogongana na kikwazo chenye umbo lililopinda, unalazimika kusogea kwenye arc chini ya ushawishi wa kikwazo hiki. Walakini, mpira unapofikia ukingo wa kizuizi, huacha kusonga kwa curvilinearly na kuanza kusonga kwa mstari ulio sawa tena. Kwa muhtasari wa matokeo ya uchunguzi uliotajwa (na sawa), tunaweza kuhitimisha kwamba ikiwa chombo kilichopewa hakifanyiwi kazi na vyombo vingine au vitendo vyao vinalipwa kwa pande zote, mwili huu umepumzika au kasi ya harakati yake inabakia bila kubadilika kuhusiana na sura ya kumbukumbu, iliyounganishwa bila kusonga na uso wa Dunia.

Swali #6:

Tunawasilisha kwako somo la video linalotolewa kwa mada "Mifumo ya marejeleo ya inertial. Sheria ya kwanza ya Newton", ambayo imejumuishwa katika kozi ya 9 ya shule ya fizikia. Mwanzoni mwa somo, mwalimu atakukumbusha umuhimu wa sura iliyochaguliwa ya kumbukumbu. Na kisha atazungumza juu ya usahihi na sifa za mfumo wa kumbukumbu uliochaguliwa, na pia kuelezea neno "inertia".

Katika somo lililopita tulizungumza juu ya umuhimu wa kuchagua sura ya kumbukumbu. Hebu tukumbushe kwamba trajectory, umbali alisafiri, na kasi itategemea jinsi sisi kuchagua CO. Kuna idadi ya vipengele vingine vinavyohusishwa na uchaguzi wa mfumo wa kumbukumbu, na tutazungumzia juu yao.

Mchele. 1. Utegemezi wa trajectory ya mzigo unaoanguka juu ya uchaguzi wa mfumo wa kumbukumbu

Katika darasa la saba, ulisoma dhana za "inertia" na "inertia."

Inertia -Hii jambo, ambayo mwili huelekea kudumisha hali yake ya awali. Ikiwa mwili ulikuwa ukisonga, basi inapaswa kujitahidi kudumisha kasi ya harakati hii. Na ikiwa ilikuwa katika mapumziko, itajitahidi kudumisha hali yake ya kupumzika.

Inertia -Hii mali miili kudumisha hali ya mwendo. Mali ya inertia ina sifa ya wingi kama wingi. Uzito – kipimo cha inertia ya mwili. Uzito wa mwili, ni vigumu zaidi kuisonga au, kinyume chake, kuacha.

Tafadhali kumbuka kuwa dhana hizi zinahusiana moja kwa moja na dhana ya " fremu ya marejeleo ya inertial"(ISO), ambayo itajadiliwa hapa chini.

Hebu tuzingatie mwendo wa mwili (au hali ya kupumzika) katika kesi wakati mwili haufanyiwi kazi na miili mingine. Hitimisho kuhusu jinsi mwili utakavyofanya kwa kutokuwepo kwa hatua ya miili mingine ilipendekezwa kwanza na Rene Descartes (Mchoro 2) na kuendelea katika majaribio ya Galileo (Mchoro 3).

Mchele. 2. Rene Descartes

Mchele. 3. Galileo Galilei

Ikiwa mwili unasonga na miili mingine haifanyi kazi juu yake, basi harakati itadumishwa, itabaki kuwa ya mstatili na sare. Ikiwa miili mingine haifanyi kazi kwenye mwili, na mwili umepumzika, basi hali ya kupumzika itahifadhiwa. Lakini inajulikana kuwa hali ya kupumzika inahusishwa na mfumo wa kumbukumbu: katika sura moja ya kumbukumbu mwili umepumzika, na kwa upande mwingine huenda kwa mafanikio kabisa na kwa kasi ya kasi. Matokeo ya majaribio na hoja husababisha hitimisho kwamba sio katika mifumo yote ya kumbukumbu, mwili utasonga kwa usawa na kwa usawa au kupumzika kwa kukosekana kwa hatua ya miili mingine juu yake.

Kwa hiyo, ili kutatua tatizo kuu la mechanics, ni muhimu kuchagua mfumo wa taarifa ambapo sheria ya inertia bado imeridhika, ambapo sababu iliyosababisha mabadiliko katika mwendo wa mwili ni wazi. Ikiwa mwili unasonga kwa usawa na kwa usawa bila kutokuwepo kwa hatua ya miili mingine, sura kama hiyo ya kumbukumbu itakuwa bora kwetu, na itaitwa. mfumo wa kumbukumbu wa inertial(ISO).

Mtazamo wa Aristotle juu ya sababu ya mwendo

Mfumo wa marejeleo wa inertial ni mfano unaofaa kuelezea mwendo wa mwili na sababu zinazosababisha harakati hizo. Dhana hii ilionekana kwanza shukrani kwa Isaac Newton (Mchoro 5).

Mchele. 5. Isaac Newton (1643-1727)

Wagiriki wa kale walifikiria harakati tofauti kabisa. Tutafahamiana na mtazamo wa Aristoteli juu ya mwendo (Mchoro 6).

Mchele. 6. Aristotle

Kulingana na Aristotle, kuna sura moja tu ya marejeleo ya inertial - sura ya kumbukumbu inayohusishwa na Dunia. Mifumo mingine yote ya kumbukumbu, kulingana na Aristotle, ni ya sekondari. Ipasavyo, harakati zote zinaweza kugawanywa katika aina mbili: 1) asili, yaani, wale waliowasiliana na Dunia; 2) kulazimishwa, yaani, kila mtu mwingine.

Mfano rahisi zaidi wa mwendo wa asili ni kuanguka kwa bure kwa mwili kwa Dunia, kwani Dunia katika kesi hii inatoa kasi kwa mwili.

Hebu tuangalie mfano wa harakati za kulazimishwa. Huyu ni farasi anayevuta hali ya mkokoteni. Wakati farasi inafanya nguvu, gari linasonga (Mchoro 7). Mara tu farasi aliposimama, mkokoteni ulisimama pia. Hakuna nguvu - hakuna kasi. Kulingana na Aristotle, ni nguvu inayoelezea uwepo wa kasi katika mwili.

Mchele. 7. Harakati za kulazimishwa

Hadi sasa, baadhi ya watu wa kawaida wanaona maoni ya Aristotle kuwa ya haki. Kwa mfano, Kanali Friedrich Kraus von Zillergut kutoka "Adventures of the Good Soldier Schweik wakati wa Vita vya Kidunia" alijaribu kuonyesha kanuni "Hakuna nguvu - hakuna kasi": "Wakati petroli yote ilipokwisha," kanali huyo alisema. gari ililazimika kusimama. Niliona hii mwenyewe jana. Na baada ya hapo bado wanazungumza juu ya inertia, waungwana. Haiendi, inasimama pale, haina hoja. Hakuna petroli! Je, si ya kuchekesha?”

Kama ilivyo katika biashara ya kisasa ya maonyesho, ambapo kuna mashabiki, kutakuwa na wakosoaji kila wakati. Aristotle pia alikuwa na wakosoaji wake. Walipendekeza afanye jaribio lifuatalo: toa mwili, na utaanguka chini ya mahali tulipoutoa. Hebu tutoe mfano wa ukosoaji wa nadharia ya Aristotle, sawa na mifano ya watu wa zama zake. Hebu fikiria kwamba ndege ya kuruka inatupa bomu (Mchoro 8). Je! bomu litaanguka chini ya mahali tulipoachilia?

Mchele. 8. Mfano kwa mfano

Bila shaka sivyo. Lakini hii ni harakati ya asili - harakati ambayo iliwasilishwa na Dunia. Kisha ni nini kinachofanya bomu hili kusonga mbele? Aristotle alijibu hivi: ukweli ni kwamba harakati ya asili ambayo Dunia hutoa inaanguka moja kwa moja. Lakini linaposonga angani, bomu hubebwa na mtikisiko wake, na misukosuko hii inaonekana kusukuma bomu mbele.

Ni nini hufanyika ikiwa hewa imeondolewa na utupu huundwa? Baada ya yote, ikiwa hakuna hewa, basi, kulingana na Aristotle, bomu inapaswa kuanguka hasa chini ya mahali ambapo ilitupwa. Aristotle alisema kuwa ikiwa hakuna hewa, basi hali hiyo inawezekana, lakini kwa kweli hakuna utupu katika asili, hakuna utupu. Na ikiwa hakuna utupu, hakuna shida.

Na Galileo Galilei pekee ndiye aliyeunda kanuni ya hali katika hali ambayo tumezoea. Sababu ya mabadiliko ya kasi ni hatua ya miili mingine kwenye mwili. Ikiwa miili mingine haifanyi kazi kwa mwili au hatua hii inalipwa, basi kasi ya mwili haitabadilika.

Mazingatio yafuatayo yanaweza kufanywa kuhusu sura ya marejeleo ya inertial. Hebu fikiria hali wakati gari linakwenda, basi dereva huzima injini, na kisha gari huenda kwa inertia (Mchoro 9). Lakini hii ni taarifa isiyo sahihi kwa sababu rahisi kwamba baada ya muda gari litasimama kutokana na msuguano. Kwa hiyo, katika kesi hii hakutakuwa na mwendo wa sare - moja ya masharti haipo.

Mchele. 9. Kasi ya gari hubadilika kutokana na msuguano

Hebu fikiria kesi nyingine: na kasi ya mara kwa mara Trekta kubwa, kubwa linasonga, huku mbele likiburuta mzigo mkubwa kwa ndoo. Harakati kama hiyo inaweza kuzingatiwa kuwa ya mstatili na sare, kwa sababu katika kesi hii nguvu zote zinazofanya kazi kwenye mwili hulipwa na kusawazisha kila mmoja (Mchoro 10). Hii ina maana kwamba sura ya marejeleo inayohusishwa na chombo hiki inaweza kuchukuliwa kuwa isiyo ya kawaida.

Mchele. 10. Trekta husogea sawasawa na kwa mstari ulionyooka. Kitendo cha miili yote kinalipwa

Kunaweza kuwa na mifumo mingi ya marejeleo ya inertial. Kwa kweli, mfumo kama huo wa kumbukumbu bado unafaa, kwani kwa uchunguzi wa karibu hakuna mifumo kama hiyo ya kumbukumbu kwa maana kamili. ISO ni aina ya ukamilifu ambayo hukuruhusu kuiga kwa ufanisi michakato halisi ya kimwili.

Kwa mifumo ya marejeleo isiyo na malipo, fomula ya Galileo ya kuongeza kasi ni halali. Pia tunakumbuka kuwa mifumo yote ya marejeleo ambayo tulizungumza juu yake hapo awali inaweza kuchukuliwa kuwa isiyo na usawa kwa ukadiriaji fulani.

Sheria iliyowekwa kwa ISO iliundwa kwanza na Isaac Newton. Sifa ya Newton iko katika ukweli kwamba alikuwa wa kwanza kuonyesha kisayansi kwamba kasi ya mwili unaosonga haibadilika mara moja, lakini kama matokeo ya hatua fulani kwa wakati. Ukweli huu uliunda msingi wa kuundwa kwa sheria ambayo tunaiita sheria ya kwanza ya Newton.

Sheria ya kwanza ya Newton : kuna mifumo ya marejeleo ambayo mwili husogea kwa usawa na kwa usawa au hupumzika ikiwa hakuna nguvu zinazofanya kazi kwenye mwili au nguvu zote zinazofanya kazi kwenye mwili hulipwa. Mifumo hiyo ya kumbukumbu inaitwa inertial.

Kwa njia nyingine, wakati mwingine wanasema hivi: sura ya kumbukumbu ya inertial ni mfumo ambao sheria za Newton zinaridhika.

Kwa nini Dunia ni CO isiyo ya inertial? Foucault pendulum

KATIKA kiasi kikubwa matatizo, ni muhimu kuzingatia mwendo wa mwili unaohusiana na Dunia, wakati tunazingatia Dunia kuwa sura ya kumbukumbu ya inertial. Inageuka kuwa taarifa hii sio kweli kila wakati. Ikiwa tunazingatia harakati ya Dunia kuhusiana na mhimili wake au jamaa na nyota, basi harakati hii hutokea kwa kasi fulani. CO, ambayo inasonga kwa kuongeza kasi fulani, haiwezi kuchukuliwa kuwa haina maana kwa maana kamili.

Dunia inazunguka kuzunguka mhimili wake, ambayo ina maana pointi zote zilizolala juu ya uso wake daima hubadilisha mwelekeo wa kasi yao. Kasi - wingi wa vekta. Ikiwa mwelekeo wake unabadilika, basi kasi fulani inaonekana. Kwa hiyo, Dunia haiwezi kuwa ISO sahihi. Ikiwa tutahesabu kuongeza kasi hii kwa pointi zilizo kwenye ikweta (pointi ambazo zina upeo wa kuongeza kasi kuhusiana na pointi karibu na miti), basi thamani yake itakuwa . Kielezo kinaonyesha kuwa kuongeza kasi ni katikati. Ikilinganishwa na kuongeza kasi kwa sababu ya mvuto, kuongeza kasi kunaweza kupuuzwa na Dunia inaweza kuzingatiwa kama sura ya kumbukumbu isiyo na usawa.

Hata hivyo, wakati wa uchunguzi wa muda mrefu mtu hawezi kusahau kuhusu mzunguko wa Dunia. Hii ilionyeshwa kwa hakika na mwanasayansi wa Kifaransa Jean Bernard Leon Foucault (Mchoro 11).

Mchele. 11. Jean Bernard Leon Foucault (1819-1868)

Foucault pendulum(Kielelezo 12) - ni uzito mkubwa uliosimamishwa kutoka kwa uzi mrefu sana.

Mchele. 12. Foucault pendulum mfano

Ikiwa pendulum ya Foucault imechukuliwa nje ya usawa, basi itaelezea trajectory ifuatayo isipokuwa mstari wa moja kwa moja (Mchoro 13). Kuhamishwa kwa pendulum kunasababishwa na kuzunguka kwa Dunia.

Mchele. 13. Oscillations ya pendulum Foucault. Mwonekano wa juu.

Mzunguko wa Dunia unasababishwa na idadi ya nyingine ukweli wa kuvutia. Kwa mfano, katika mito ulimwengu wa kaskazini, kama sheria, benki ya kulia ni mwinuko, na benki ya kushoto ni gorofa. Katika mito ulimwengu wa kusini- kinyume chake. Yote hii ni kwa sababu ya kuzunguka kwa Dunia na nguvu inayosababishwa ya Coriolis.

Juu ya swali la uundaji wa sheria ya kwanza ya Newton

Sheria ya kwanza ya Newton: ikiwa hakuna miili inayofanya kazi kwa mwili au hatua yao ni ya usawa (fidia), basi mwili huu utakuwa umepumzika au unakwenda sawasawa na rectilinearly.

Hebu tuchunguze hali ambayo itatuonyesha kwamba uundaji huu wa sheria ya kwanza ya Newton unahitaji kusahihishwa. Hebu fikiria treni iliyo na madirisha yenye mapazia. Katika treni kama hiyo, abiria hawezi kuamua ikiwa treni inasonga au la kwa kutazama vitu vilivyo nje. Hebu fikiria mifumo miwili ya kumbukumbu: FR inayohusishwa na abiria Volodya na FR inayohusishwa na mwangalizi kwenye jukwaa la Katya. Treni huanza kuharakisha, kasi yake huongezeka. Nini kitatokea kwa apple iliyo kwenye meza? Itazunguka kwa hali ndani upande wa pili. Kwa Katya itakuwa dhahiri kwamba apple inasonga kwa inertia, lakini kwa Volodya itakuwa isiyoeleweka. Haoni kwamba treni imeanza harakati zake, na ghafla apple iliyolala juu ya meza inaanza kumsonga. Hii inawezaje kuwa? Baada ya yote, kwa mujibu wa sheria ya kwanza ya Newton, apple lazima kubaki katika mapumziko. Kwa hiyo, ni muhimu kuboresha ufafanuzi wa sheria ya kwanza ya Newton.

Mchele. 14. Mfano wa kielelezo

Uundaji sahihi wa sheria ya kwanza ya Newton inasikika hivi: kuna mifumo ya marejeleo ambayo mwili husogea kwa usawa na kwa usawa au hupumzika ikiwa hakuna nguvu zinazofanya kazi kwenye mwili au nguvu zote zinazofanya kazi kwenye mwili zitalipwa.

Volodya yuko katika sura ya kumbukumbu isiyo ya inertial, na Katya yuko katika hali isiyo na maana.

Mifumo mingi, mifumo halisi ya kumbukumbu, sio ya inertial. Hebu fikiria mfano rahisi: wakati wa kukaa kwenye treni, unaweka mwili fulani (kwa mfano, apple) kwenye meza. Wakati treni inapoanza kusonga, tutaona picha ifuatayo ya kuvutia: apple itasonga, ikisonga kwa mwelekeo kinyume na harakati ya treni (Mchoro 15). Katika kesi hii, hatutaweza kuamua miili gani hufanya na kufanya apple kusonga. Katika kesi hii mfumo unasemekana kuwa sio wa inertial. Lakini unaweza kutoka nje ya hali hii kwa kuingia nguvu ya inertia.

Mchele. 15. Mfano wa FR isiyo ya inertial

Mfano mwingine: wakati mwili unaposonga kwenye barabara iliyopinda (Mchoro 16), nguvu hutokea ambayo husababisha mwili kupotoka kutoka kwa mwelekeo wa moja kwa moja wa harakati. Katika kesi hii ni lazima pia kuzingatia fremu ya kumbukumbu isiyo ya inertial, lakini, kama ilivyo katika kesi iliyopita, tunaweza pia kutoka nje ya hali hiyo kwa kuanzisha kinachojulikana. nguvu za inertia.

Mchele. 16. Nguvu za inertia wakati wa kusonga kwenye njia iliyozunguka

Hitimisho

Kuna idadi isiyo na kikomo ya mifumo ya marejeleo, lakini mingi yao ni ile ambayo hatuwezi kuizingatia kama mifumo ya marejeleo isiyo na kikomo. Fremu ya marejeleo ya inertial ni mfano bora. Kwa njia, kwa mfumo huo wa kumbukumbu tunaweza kukubali mfumo wa kumbukumbu unaohusishwa na Dunia au vitu vingine vya mbali (kwa mfano, na nyota).

Marejeleo

1. Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizikia: Kitabu cha maandishi kwa darasa la 9 shule ya upili. - M.: Mwangaza.
2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M. Fizikia. Daraja la 9: kitabu cha maandishi kwa elimu ya jumla. taasisi / A. V. Peryshkin, E. M. Gutnik. - Toleo la 14., aina potofu. - M.: Bustard, 2009. - 300.
3. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Fizikia: Kitabu cha kumbukumbu chenye mifano ya utatuzi wa matatizo. - Toleo la 2, marekebisho. - X.: Vesta: Ranok Publishing House, 2005. - 464 p.

1. Lango la mtandao "physics.ru" ()
2. Lango la mtandao "ens.tpu.ru" ()
3. Lango la mtandao "prosto-o-slognom.ru" ()

Kazi ya nyumbani

1. Unda ufafanuzi wa mifumo ya marejeleo ya inertial na isiyo ya inertial. Toa mifano ya mifumo kama hii.
2. Sheria ya kwanza ya Jimbo la Newton.
3. Katika ISO mwili umepumzika. Tambua ni thamani gani ya kasi yake katika ISO, ambayo inasogea kuhusiana na fremu ya kwanza ya marejeleo kwa kasi v?

Mfumo wowote wa marejeleo unaosogea kitafsiri, sawia na kisawasawa kuhusiana na mfumo wa marejeleo wa inertial pia ni mfumo wa marejeleo wa inertial. Kwa hivyo, kinadharia, idadi yoyote ya viunzi vya marejeleo vya inertial vinaweza kuwepo.

Kwa kweli, mfumo wa kumbukumbu daima unahusishwa na mwili fulani maalum kuhusiana na ambayo harakati ya vitu mbalimbali inasomwa. Kwa kuwa miili yote halisi husogea kwa kuongeza kasi moja au nyingine, mfumo wowote halisi wa marejeleo unaweza kuzingatiwa kama mfumo wa marejeleo usio na usawa kwa kiwango fulani cha kukadiria. Kwa kiwango cha juu cha usahihi, mfumo wa heliocentric unaohusishwa na katikati ya molekuli unaweza kuchukuliwa kuwa inertial. mfumo wa jua na shoka zilizoelekezwa kwenye nyota tatu za mbali. Mfumo huo wa kumbukumbu ya inertial hutumiwa hasa katika matatizo ya mechanics ya mbinguni na astronautics. Ili kutatua matatizo mengi ya kiufundi, mfumo wa marejeleo uliounganishwa kwa uthabiti kwenye Dunia unaweza kuzingatiwa kuwa haufai.

Kanuni ya Galileo ya uhusiano

Viunzi vya marejeleo visivyo na usawa vina sifa muhimu inayoelezea Kanuni ya Galileo ya uhusiano:

• jambo lolote la kimakanika chini ya hali zile zile za awali huendelea kwa njia ile ile katika mfumo wowote wa marejeleo wa inertial.

Usawa wa mifumo ya marejeleo ya inertial iliyoanzishwa na kanuni ya uhusiano inaonyeshwa katika yafuatayo:

1. sheria za mechanics katika fremu za marejeleo zisizo na nukta ni sawa. Hii ina maana kwamba equation inayoelezea sheria fulani ya mechanics, inayoonyeshwa kupitia kuratibu na wakati wa mfumo mwingine wowote wa marejeleo wa inertial, itakuwa na fomu sawa;
2. kulingana na matokeo majaribio ya mitambo haiwezekani kubaini ikiwa kielelezo fulani cha marejeleo kimepumzika au kinasogea sawasawa na kwa usawa. Kwa sababu hii, hakuna hata mmoja wao anayeweza kutajwa kama mfumo mkuu, kasi ya harakati ambayo inaweza kupewa maana kamili. Maana ya kimwili ina dhana tu ya kasi ya jamaa ya harakati ya mifumo, ili mfumo wowote unaweza kuzingatiwa bila kusonga, na mwingine - kusonga jamaa na kasi fulani;
3. equations ya mechanics haibadilishwa kwa heshima ya kuratibu mabadiliko wakati wa kusonga kutoka kwa mfumo mmoja wa kumbukumbu ya inertial hadi nyingine, i.e. jambo hilo hilo linaweza kuelezewa kwa njia mbili mifumo tofauti kuhesabu kwa nje tofauti, lakini asili ya kimwili jambo hilo bado halijabadilika.

Mifano ya kutatua matatizo

MFANO 1

MFANO 2

Wanafalsafa wa kale walijaribu kuelewa kiini cha harakati, kutambua athari za nyota na Jua kwa wanadamu. Kwa kuongezea, watu wamejaribu kila wakati kutambua nguvu zinazofanya kazi kwenye nyenzo wakati wa harakati zake, na vile vile wakati wa kupumzika.

Aristotle aliamini kwamba kwa kutokuwepo kwa harakati, mwili hauathiriwa na nguvu yoyote. Hebu jaribu kujua ni mifumo gani ya kumbukumbu inayoitwa inertial, na kutoa mifano yao.

Hali ya kupumzika

KATIKA maisha ya kila siku ni vigumu kutambua hali hiyo. Karibu aina zote harakati za mitambo uwepo wa nguvu za nje unadhaniwa. Sababu ni nguvu ya msuguano, ambayo huzuia vitu vingi kutoka kwa nafasi yao ya awali na kuacha hali ya kupumzika.

Kwa kuzingatia mifano ya mfumo wa marejeleo ya inertial, tunaona kwamba yote yanatii sheria ya 1 ya Newton. Tu baada ya ugunduzi wake iliwezekana kuelezea hali ya kupumzika na kuonyesha nguvu zinazofanya mwili katika hali hii.

Taarifa ya sheria ya 1 ya Newton

Katika tafsiri ya kisasa, inaelezea kuwepo kwa mifumo ya kuratibu, kuhusiana na ambayo mtu anaweza kuzingatia kutokuwepo kwa ushawishi juu ya hatua ya nyenzo na nguvu za nje. Kutoka kwa mtazamo wa Newton, mifumo ya kumbukumbu inaitwa inertial, ambayo inaruhusu sisi kuzingatia uhifadhi wa kasi ya mwili kwa muda mrefu.

Ufafanuzi

Je, ni mifumo gani ya marejeleo ambayo haitumiki? Mifano yao inasomwa katika kozi ya fizikia ya shule. Mifumo ya inertial inachukuliwa kuwa fremu zile za marejeleo zinazohusiana nazo ambazo sehemu ya nyenzo husogea kwa kasi isiyobadilika. Newton alifafanua kuwa chombo chochote kinaweza kuwa katika hali kama hiyo mradi tu hakuna haja ya kutumia nguvu kwa hiyo ambayo inaweza kubadilisha hali kama hiyo.

Kwa kweli, sheria ya inertia haijaridhika katika hali zote. Kuchambua mifano ya mifumo ya kumbukumbu ya inertial na isiyo ya inertial, fikiria mtu anayeshikilia handrails katika gari la kusonga. Wakati gari linafunga kwa kasi, mtu husogea kiotomatiki kwa gari, licha ya kukosekana kwa nguvu ya nje.

Inabadilika kuwa sio mifano yote ya mfumo wa kumbukumbu ya inertial inalingana na uundaji wa sheria ya 1 ya Newton. Ili kufafanua sheria ya inertia, kumbukumbu iliyosafishwa ilianzishwa, ambayo inatimizwa kikamilifu.

Aina za mifumo ya kumbukumbu

Ni mifumo gani ya kumbukumbu inayoitwa inertial? Hili litakuwa wazi hivi karibuni. "Toa mifano ya mifumo ya marejeleo isiyo na kifani ambapo sheria ya 1 ya Newton inaridhika" - kazi kama hiyo hutolewa kwa watoto wa shule ambao wamechagua fizikia kama mtihani katika darasa la tisa. Ili kukabiliana na kazi hiyo, ni muhimu kuwa na ufahamu wa mifumo ya kumbukumbu ya inertial na isiyo ya inertial.

Inertia inahusisha kudumisha kupumzika au mwendo sawa wa mstari wa mwili mradi tu mwili umetengwa. "Kutengwa" huchukuliwa kuwa miili ambayo haijaunganishwa, haiingiliani, na iko mbali kutoka kwa kila mmoja.

Hebu tuangalie baadhi ya mifano ya mifumo ya marejeleo ya inertial. Ikiwa tutazingatia sura ya kumbukumbu kuwa nyota katika Galaxy, na sio basi inayosonga, utimilifu wa sheria ya hali ya hewa kwa abiria wanaoshikilia mikononi hautakuwa na dosari.

Wakati wa breki hii gari itaendelea na mwendo sawa wa mstatili hadi miili mingine ichukue hatua juu yake.

Ni ipi baadhi ya mifano ya mfumo wa marejeleo wa inertial? Hawapaswi kuwa na uhusiano na mwili unaochambuliwa au kuathiri hali yake.

Ni kwa mifumo kama hii kwamba sheria ya 1 ya Newton inaridhika. KATIKA maisha halisi ni vigumu kuzingatia mwendo wa mwili unaohusiana na viunzi vya marejeleo vya inertial. Haiwezekani kufikia nyota ya mbali ili kufanya majaribio ya kidunia kutoka kwake.

Kama mifumo ya masharti Dunia inachukuliwa kama kumbukumbu, licha ya ukweli kwamba imeunganishwa na vitu vilivyowekwa juu yake.

Kasi katika fremu ya marejeleo ajizi inaweza kuhesabiwa ikiwa tutazingatia uso wa Dunia kama fremu ya marejeleo. Katika fizikia hakuna uwakilishi wa kihisabati wa sheria ya 1 ya Newton, lakini ndio msingi wa kupata ufafanuzi na istilahi nyingi za kimwili.

Mifano ya mifumo ya kumbukumbu ya inertial

Wanafunzi wakati mwingine hupata ugumu kuelewa matukio ya kimwili. Wanafunzi wa darasa la tisa wanapewa kazi yenye maudhui yafuatayo: “Ni mifumo gani ya marejeleo inayoitwa inertial? Toa mifano ya mifumo kama hii." Wacha tufikirie kuwa gari lililo na mpira hapo awali linasonga kwenye uso wa gorofa kwa kasi ya mara kwa mara. Kisha husogea kando ya mchanga, kwa sababu hiyo mpira huwekwa kwenye mwendo wa kasi, licha ya ukweli kwamba hakuna nguvu zingine zinazofanya juu yake (athari yao ya jumla ni sifuri).

Kiini cha kile kinachotokea kinaweza kuelezewa na ukweli kwamba wakati wa kusonga kando ya uso wa mchanga, mfumo huacha kuwa inertial, ina kasi ya mara kwa mara. Mifano ya mifumo ya kumbukumbu ya inertial na isiyo ya inertial inaonyesha kwamba mpito wao hutokea kwa muda fulani.

Wakati mwili unaharakisha, kasi yake ina thamani nzuri, na wakati wa kuvunja, kiashiria hiki kinakuwa hasi.

Mwendo wa Curvilinear

Kuhusiana na nyota na Jua, harakati za Dunia hutokea kando ya trajectory ya curvilinear, ambayo ina sura ya duaradufu. Mfumo wa kumbukumbu ambao kituo hicho kinalingana na Jua, na shoka zinaelekezwa kwa nyota fulani, itazingatiwa kuwa inertial.

Kumbuka kuwa mfumo wowote wa marejeleo ambao utasonga kwa usawa na kwa usawa kuhusiana na mfumo wa heliocentric hauna inertial. Mwendo wa Curvilinear kutekelezwa kwa kasi fulani.

Kwa kuzingatia ukweli kwamba Dunia inazunguka mhimili wake, sura ya kumbukumbu ambayo inahusishwa na uso wake, kuhusiana na heliocentric, husogea kwa kuongeza kasi. Katika hali kama hiyo, tunaweza kuhitimisha kuwa sura ya kumbukumbu, ambayo inahusishwa na uso wa Dunia, inasonga kwa kuongeza kasi inayohusiana na ile ya heliocentric, kwa hivyo haiwezi kuzingatiwa kuwa ya inertial. Lakini thamani ya kuongeza kasi ya mfumo huo ni ndogo sana kwamba katika hali nyingi inathiri kwa kiasi kikubwa maalum ya matukio ya mitambo yanayozingatiwa kuhusiana nayo.

Ili kutatua matatizo ya vitendo ya asili ya kiufundi, ni desturi kuzingatia sura ya kumbukumbu ambayo imeunganishwa kwa ukali kwenye uso wa Dunia kuwa inertial.

Uhusiano wa Galileo

Muafaka wote wa kumbukumbu wa inertial una mali muhimu, ambayo inaelezwa na kanuni ya uhusiano. Kiini chake kiko katika ukweli kwamba jambo lolote la mitambo chini ya hali sawa ya awali hufanyika kwa njia ile ile, bila kujali mfumo wa kumbukumbu uliochaguliwa.

Usawa wa ISO kulingana na kanuni ya uhusiano unaonyeshwa katika vifungu vifuatavyo:

• Katika mifumo kama hiyo wao ni sawa, kwa hivyo usawa wowote unaoelezewa nao, ulioonyeshwa kwa suala la kuratibu na wakati, bado haujabadilika.
• Matokeo ya majaribio ya kiufundi yaliyofanywa hufanya iwezekane kubaini ikiwa mfumo wa marejeleo utakuwa umepumzika, au ikiwa utafanya mstari wa nyuma. mwendo wa sare. Mfumo wowote unaweza kutambuliwa kwa masharti kuwa hausimami ikiwa mfumo mwingine unasogea kulingana nao kwa kasi fulani.
• Milinganyo ya mekanika bado haijabadilika kuhusiana na kuratibu mabadiliko katika kesi ya mpito kutoka kwa mfumo mmoja hadi wa pili. Inawezekana kuelezea jambo sawa katika mifumo tofauti, lakini asili yao ya kimwili haitabadilika.

Utatuzi wa matatizo

Mfano wa kwanza.

Amua ikiwa sura ya marejeleo ya inertial ni: a) satelaiti ya bandia Dunia; b) mvuto wa watoto.

Jibu. Katika kesi ya kwanza si kuna mazungumzo kuhusu sura ya kumbukumbu ya inertial, kwa kuwa satelaiti inasonga katika obiti chini ya ushawishi wa nguvu ya mvuto, kwa hiyo, harakati hutokea kwa kuongeza kasi.

Mfano wa pili.

Mfumo wa kuripoti umeunganishwa kwa nguvu kwenye lifti. Katika hali gani inaweza kuitwa inertial? Ikiwa lifti: a) huanguka chini; b) huenda kwa usawa juu; c) huongezeka kwa kasi; d) kuelekezwa chini kwa usawa.

Jibu. a) Wakati kuanguka bure kuongeza kasi inaonekana, hivyo mfumo wa kumbukumbu unaohusishwa na lifti hautakuwa inertial.

b) Wakati lifti inaposonga sawasawa, mfumo haufanyiki.

c) Wakati wa kusonga na kuongeza kasi fulani, mfumo wa kumbukumbu unachukuliwa kuwa wa inertial.

d) Lifti inasonga polepole na ina kasi mbaya, kwa hivyo sura ya kumbukumbu haiwezi kuitwa inertial.

Hitimisho

Katika uwepo wake wote, ubinadamu umekuwa ukijaribu kuelewa matukio yanayotokea katika maumbile. Majaribio ya kuelezea uhusiano wa mwendo yalifanywa na Galileo Galilei. Isaac Newton aliweza kupata sheria ya hali ya hewa, ambayo ilianza kutumika kama msingi mkuu wakati wa kufanya mahesabu katika mechanics.

Hivi sasa, mfumo wa kuamua nafasi ya mwili unajumuisha mwili, kifaa cha kuamua wakati, na mfumo wa kuratibu. Kulingana na ikiwa mwili unasonga au umesimama, inawezekana kuashiria nafasi ya kitu fulani katika kipindi cha muda unachotaka.

Kozi ya jumla ya fizikia

Utangulizi.

Fizikia (Kigiriki, kutoka fizikia - asili), sayansi ya asili, kusoma rahisi na wakati huo huo zaidi. mali ya jumla ulimwengu wa nyenzo (mifumo ya matukio ya asili, mali na muundo wa jambo na sheria za harakati zake). Dhana za fizikia na sheria zake ni msingi wa sayansi yote ya asili. Fizikia ni mali ya sayansi halisi na inasoma sheria za idadi ya matukio. Kwa hiyo, kwa kawaida, lugha ya fizikia ni hisabati.

Maada inaweza kuwepo katika aina mbili kuu: dutu na shamba. Wameunganishwa.

Mifano: B zaidi – yabisi, vimiminiko, plazima, molekuli, atomi, chembe za msingi, n.k.

Shamba- uwanja wa sumakuumeme (quanta (sehemu) za shamba - fotoni);

uwanja wa mvuto (field quanta - gravitons).

Uhusiano kati ya jambo na shamba- maangamizi ya jozi ya elektroni-positron.

Fizikia hakika ni sayansi ya mtazamo wa ulimwengu, na ujuzi wa misingi yake ni kipengele muhimu elimu yoyote, utamaduni wa mtu wa kisasa.

Wakati huo huo, fizikia ina umuhimu mkubwa wa kutumika. Ni kwake kwamba mafanikio mengi kamili ya kiufundi, habari na mawasiliano ya wanadamu yanadaiwa.

Aidha, katika miongo ya hivi karibuni mbinu za kimwili utafiti unazidi kutumiwa katika sayansi ambazo zinaonekana kuwa mbali na fizikia, kama vile sosholojia na uchumi.

Mitambo ya classical.

Mechanics ni tawi la fizikia ambalo husoma fomu rahisi zaidi mwendo wa jambo - harakati ya miili katika nafasi na wakati.

Hapo awali, kanuni za msingi (sheria) za mechanics kama sayansi ziliundwa na I. Newton kwa namna ya sheria tatu, ambazo zilipokea jina lake.

Kwa kutumia njia ya maelezo ya vekta, kasi inaweza kufafanuliwa kama derivative ya vekta ya radius ya uhakika au mwili. , na wingi hufanya hapa kama mgawo wa uwiano.

1. Wakati miili miwili inapoingiliana, kila mmoja wao hufanya kazi kwa mwili mwingine kwa nguvu ambayo ni sawa kwa thamani lakini kinyume katika mwelekeo.

Sheria hizi zinatokana na uzoefu. Mitambo yote ya classical imejengwa juu yao. Kwa muda mrefu iliaminika kuwa matukio yote yanayoonekana yanaweza kuelezewa na sheria hizi. Walakini, baada ya muda, mipaka ya uwezo wa mwanadamu ilipanuliwa, na uzoefu ulionyesha kuwa sheria za Newton sio halali kila wakati, na mechanics ya kitamaduni, kama matokeo, ina mipaka fulani ya utumiaji.

Kwa kuongeza, baadaye kidogo tutageuka kwa mechanics ya classical kutoka pembe tofauti kidogo - kulingana na sheria za uhifadhi, ambazo kwa maana ni sheria za jumla za fizikia kuliko sheria za Newton.

1.2. Mipaka ya utumiaji wa mechanics ya classical.

Kizuizi cha kwanza kinahusiana na kasi ya vitu vinavyohusika. Uzoefu umeonyesha kuwa sheria za Newton zinabaki kuwa halali ikiwa tu , ambapo kasi ya mwanga katika utupu ( ) Kwa kasi hizi, mizani ya mstari na vipindi vya wakati hazibadilika wakati wa kusonga kutoka kwa mfumo mmoja wa kumbukumbu hadi mwingine. Ndiyo maana nafasi na wakati ni kabisa katika mechanics ya classical.

Kwa hiyo, mechanics ya classical inaelezea mwendo na kasi ya chini ya jamaa, i.e. Hii ni fizikia isiyo ya uhusiano. Kizuizi kutoka kwa kasi ya juu ni kizuizi cha kwanza cha utumiaji wa mechanics ya zamani ya Newton.

Kwa kuongezea, uzoefu unaonyesha kuwa utumiaji wa sheria za mechanics ya Newton kwa maelezo ya vitu vidogo: molekuli, atomi, viini, chembe za msingi nk. Kuanzia na saizi

(), maelezo ya kutosha ya matukio yaliyozingatiwa hutolewa na wengine

sheria - kiasi. Ni zile zinazohitajika kutumika wakati idadi ya tabia inayoelezea mfumo na ina mwelekeo. , inalinganishwa ili Planck ya mara kwa mara Wacha tuseme, kwa elektroni iliyoko kwenye atomi, tunayo . Kisha wingi unao na mwelekeo wa kasi ya angular ni sawa na: .

Jambo lolote la kimwili ni mlolongo wa matukio. Tukio inaitwa kile kinachotokea katika hatua fulani katika nafasi kwa wakati fulani kwa wakati.

Ili kuelezea matukio, ingiza nafasi na wakati- kategoria zinazoashiria aina kuu za uwepo wa maada. Nafasi inaonyesha mpangilio wa uwepo wa vitu vya mtu binafsi, na wakati unaonyesha mpangilio wa mabadiliko ya matukio. Nafasi na wakati lazima zibainishwe. Kuashiria kunafanywa kwa kuanzisha miili ya kumbukumbu na miili ya kumbukumbu (wadogo).

Miundo ya kumbukumbu. Mifumo ya kumbukumbu ya inertial.

Ili kuelezea harakati ya mwili au mfano uliotumiwa - hatua ya nyenzo - inaweza kutumika njia ya vector maelezo wakati nafasi ya kitu cha kupendeza kwetu imeainishwa kwa kutumia vekta ya radius sehemu iliyoelekezwa kutoka kwa mwili wa kumbukumbu hadi hatua ya kupendeza kwetu, nafasi ambayo katika nafasi inaweza kubadilika kwa wakati. Eneo la kijiometri la mwisho wa vector ya radius inaitwa njia hatua ya kusonga.

2.1. Mifumo ya kuratibu.

Njia nyingine ya kuelezea harakati za mwili ni kuratibu, ambapo mfumo fulani wa kuratibu unahusishwa kwa ukali na mwili wa kumbukumbu.

Katika mechanics, na katika fizikia kwa ujumla, ni rahisi kutumia katika kazi mbalimbali mifumo mbalimbali kuratibu Ya kawaida kutumika ni kinachojulikana Cartesian, cylindrical na spherical kuratibu mifumo.

1) Mfumo wa kuratibu wa Cartesian: shoka tatu zenye kuheshimiana zimeingizwa kwa mizani maalum pamoja na shoka zote tatu (watawala). Sehemu ya marejeleo ya shoka zote imechukuliwa kutoka kwa chombo cha marejeleo. Vikomo vya mabadiliko kwa kila moja ya viwianishi kutoka hadi .

Vekta ya radius inayofafanua nafasi ya uhakika imedhamiriwa kupitia kuratibu zake kama

. (2.1)

Kiasi kidogo ndani Mfumo wa Cartesian:

,

au kwa nyongeza zisizo na kikomo:

(2.2)

2) Mfumo wa kuratibu wa cylindrical: vigezo vilivyochaguliwa ni umbali kutoka kwa mhimili, pembe ya mzunguko kutoka kwa mhimili wa x, na urefu kando ya mhimili kutoka kwa mwili wa kumbukumbu.

3) Mfumo wa kuratibu wa spherical: ingiza umbali kutoka kwa mwili wa kumbukumbu hadi mahali pa kupendeza na pembe

mzunguko na , kipimo kutoka kwa shoka na, kwa mtiririko huo.

Radius vector - kazi ya vigezo

,

mipaka ya mabadiliko ya kuratibu:

Viwianishi vya Cartesian vinahusiana na viwianishi vya spherical na mahusiano yafuatayo

(2.6)

Kipengele cha sauti katika kuratibu za duara:

(2.7)

2.2. Mfumo wa kumbukumbu.

Ili kuunda mfumo wa kumbukumbu, mfumo wa kuratibu uliounganishwa kwa ukali kwenye mwili wa kumbukumbu lazima uongezwe na saa. Saa zinaweza kuwekwa katika sehemu tofauti katika nafasi, kwa hivyo zinahitaji kusawazishwa. Usawazishaji wa saa unafanywa kwa kutumia ishara. Acha muda wa uenezi wa ishara kutoka mahali ambapo tukio lilitokea hadi sehemu ya uchunguzi uwe sawa na . Kisha saa yetu inapaswa kuonyesha wakati wakati ishara inaonekana , ikiwa saa katika hatua ya tukio wakati wa tukio lake inaonyesha wakati. Tutazingatia saa kama hizo kusawazishwa.

Ikiwa umbali kutoka kwa sehemu katika nafasi ambapo tukio lilitokea hadi mahali pa uchunguzi ni , na kasi ya maambukizi ya ishara ni , basi . Katika mechanics ya classical inakubalika kuwa kasi ya uenezi wa ishara . Kwa hiyo, saa moja inaletwa katika nafasi nzima.

Jumla miili ya kumbukumbu, mifumo ya kuratibu na saa fomu Muafaka wa kumbukumbu(SO).

Kuna idadi isiyo na kikomo ya mifumo ya kumbukumbu. Uzoefu unaonyesha kuwa kasi bado ni ndogo ikilinganishwa na kasi ya mwanga , mizani ya mstari na vipindi vya wakati hazibadilika wakati wa kuhama kutoka kwa mfumo mmoja wa kumbukumbu hadi mwingine.

Kwa maneno mengine, katika classical mechanics nafasi na wakati ni absolute.

Kama , basi mizani na vipindi vya muda hutegemea uchaguzi wa data ya kumbukumbu, i.e. nafasi na wakati huwa dhana za jamaa. Hii tayari ni eneo mechanics ya uhusiano.

2.3.Mifumo ya kumbukumbu ya inertial(ISO).

Kwa hiyo, tunakabiliwa na uchaguzi wa mfumo wa kumbukumbu ambao tunaweza kutatua matatizo ya mechanics (kuelezea harakati za miili na kuanzisha sababu zinazosababisha). Inatokea kwamba sio mifumo yote ya kumbukumbu ni sawa, si tu katika maelezo rasmi ya tatizo, lakini, ni nini muhimu zaidi, wanawakilisha tofauti sababu zinazosababisha mabadiliko katika hali ya mwili.

Muundo wa marejeleo ambamo sheria za mechanics hutungwa zaidi huturuhusu tu kuanzisha sheria ya kwanza ya Newton, ambayo inasisitiza uwepo. mifumo ya kumbukumbu ya inertial- ISO.

Sheria ya kwanza ya mechanics ya classical - Galileo-Newton sheria ya hali ya hewa.

Kuna mfumo wa kumbukumbu ambayo hatua ya nyenzo, ikiwa tunaondoa mwingiliano wake na miili mingine yote, itasonga kwa inertia, i.e. kudumisha hali ya kupumzika au sare ya mwendo wa mstari.

Huu ni mfumo wa kumbukumbu wa inertial (IRS).

Katika ISO, mabadiliko katika mwendo wa hatua ya nyenzo (kuongeza kasi) husababishwa tu na mwingiliano wake na miili mingine, lakini haitegemei mali ya mfumo wa kumbukumbu yenyewe.