« Fizika - 10-sinf

Yechish kerak bo'lgan vazifalarning tabiatiga ko'ra mexanika quyidagilarga bo'linadi kinematika va dinamikasi.

Kinematikada jismlarning harakati bu harakatni keltirib chiqaradigan sabablarga aniqlik kiritmasdan tasvirlanadi.

Atrofimizdagi dunyoni kuzatishda e'tiboringizni tortadigan birinchi narsa bu uning o'zgaruvchanligi. Dunyo muzlatilgan emas, statik. Undagi o'zgarishlar juda xilma-xildir. Ammo sizdan qaysi o'zgarishlarni tez-tez sezasiz deb so'rasangiz, javob, ehtimol, aniq bo'ladi: ob'ektlarning holatidagi o'zgarishlar(yoki fiziklar aytganidek jismlar) erga nisbatan va vaqt o'tishi bilan bir-biriga nisbatan.

It yuguryaptimi yoki mashina poygami, ular bilan bir xil jarayon sodir bo'ladi: ularning erga nisbatan va sizga nisbatan pozitsiyasi vaqt o'tishi bilan o'zgaradi. Ular harakatlanmoqda. Bahor siqilgan, siz o'tirgan taxta egilib, tananing turli qismlarining bir-biriga nisbatan pozitsiyasi o'zgaradi.

Vaqt o'tishi bilan tananing yoki tana qismlarining boshqa jismlarga nisbatan fazodagi holatining o'zgarishi deyiladi mexanik harakat.

Mexanik harakatning ta'rifi oddiy ko'rinadi, ammo bu soddalik aldamchi. Ta'rifni qayta o'qing va barcha so'zlar sizga tushunarli yoki yo'qligini o'ylab ko'ring: makon, vaqt, boshqa jismlarga nisbatan. Ehtimol, bu so'zlar tushuntirishni talab qiladi.

Fazo va vaqt.

Fazo va vaqt fizikaning eng umumiy tushunchalari va ... eng kam tushunarli tushunchalardir.

Bizda makon va vaqt haqida to'liq ma'lumot yo'q. Ammo bugungi kunda olingan natijalarni ham fizikani o'rganishning boshida aytib bo'lmaydi.

Odatda bizga kosmosdagi ikki nuqta orasidagi masofani o'lchagich bilan va vaqt oraliqlarini soat bilan o'lchashimiz kifoya. O'lchagich va soat mexanikada va hatto kundalik hayotda o'lchash uchun eng muhim asboblardir. Ilm-fanning barcha sohalarida ko'plab hodisalarni o'rganishda masofalar va vaqt oralig'i bilan shug'ullanish kerak.

"...Boshqa organlar haqida."

Agar mexanik harakat ta'rifining bu qismi sizning e'tiboringizdan qochib ketgan bo'lsa, unda siz eng muhim narsani tushunmaslik xavfini tug'dirasiz. Masalan, vagon bo'limida stolda olma bor. Poyezd jo‘nab ketayotganda ikkita kuzatuvchidan (yo‘lovchi va yo‘lboshchi) savolga javob berish so‘raladi: olma harakat qiladimi yoki yo‘qmi?

Har bir kuzatuvchi olma holatini o'ziga nisbatan baholaydi. Yo'lovchi olma o'zidan 1 m masofada joylashganligini va bu masofa vaqt o'tishi bilan saqlanib qolganligini ko'radi. Platformada ko'rgan odam vaqt o'tishi bilan undan olmagacha bo'lgan masofa qanday ortib borayotganini ko'radi.

Yo'lovchi, olma mexanik harakat qilmaydi, deb javob beradi - u harakatsiz; gid olma harakatlanayotganini aytadi.

Harakatning nisbiylik qonuni:
Jismning harakatining tabiati biz ushbu harakatni ko'rib chiqadigan jismlarga bog'liq.

Keling, mexanik harakatni o'rganishdan boshlaylik. Insoniyatga to'g'ri yo'lga kirish uchun taxminan ikki ming yil kerak bo'ldi, bu esa mexanik harakat qonunlarini kashf etish bilan yakunlandi.

Qadimgi faylasuflarning harakat, jumladan, mexanik harakat sabablarini tushuntirishga urinishlari sof fantaziya mahsuli edi. Ularning fikricha, horg‘in sayyoh uyiga yaqinlashganda qadamlarini tezlashtirganidek, yiqilib tushgan tosh ham ona yerga yaqinlashgan sari tezroq harakatlana boshlaydi. Tirik organizmlarning, masalan, mushuklarning harakatlari o'sha paytda toshning qulashiga qaraganda ancha sodda va tushunarli bo'lib tuyuldi. Biroq, ajoyib tushunchalar bor edi. Shunday qilib, yunon faylasufi Anaksagor Oy qimirlamasa, slingdan tosh tushganidek Yerga qulab tushishini aytgan.

Biroq, mexanik harakat fanining haqiqiy rivojlanishi buyuk italyan fizigi G.Galiley asarlaridan boshlangan.

Kinematika- Bu harakatlarni tasvirlash va bu harakatlarni tavsiflovchi miqdorlar o'rtasidagi munosabatni o'rganadigan mexanikaning bo'limi.

Jismning harakatini tasvirlash, uning istalgan vaqtda fazodagi o'rnini aniqlash usulini ko'rsatishni anglatadi.

Bir qarashda tavsiflash vazifasi juda qiyin ko'rinadi. Darhaqiqat, aylanib yurgan bulutlarga, daraxt shoxidagi barglarga qarang. Magistral yo'lda tezlik bilan ketayotgan avtomobil pistonlarining murakkab harakatini tasavvur qiling. Harakatning tavsifiga qanday o'tish kerak?

Eng oddiy narsa (va fizikada ular har doim oddiydan murakkabga o'tadi) nuqta harakatini qanday tasvirlashni o'rganishdir. Nuqta deganda, masalan, harakatlanuvchi jismga - futbol to'pi, traktor g'ildiragi va boshqalarga qo'yilgan kichik belgi tushunilishi mumkin. Agar tananing har bir bunday nuqtasi (har bir juda kichik qismi) qanday harakat qilishini bilsak, u holda biz butun tananing qanday harakat qilishini bilish.

Biroq, siz 10 km chang'i uchganingizni aytsangiz, hech kim tanangizning qaysi qismi 10 km masofani bosib o'tganligini aniqlamaydi, garchi siz hech qanday nuqta emas. Bunday holda, bu juda muhim emas.

Haqiqiy jismlarning birinchi fizik modeli - moddiy nuqta tushunchasini kiritamiz.

Moddiy nuqta- ko'rib chiqilayotgan muammo sharoitida o'lchamlari va shakli e'tiborsiz qolishi mumkin bo'lgan tana.

Malumot tizimi.

Har qanday jismning harakati, biz allaqachon bilganimizdek, nisbiy harakatdir. Bu shuni anglatadiki, berilgan jismning harakati boshqa jismlarga nisbatan har xil bo'lishi mumkin. Bizni qiziqtirgan jismning harakatini o'rganayotganda, bu harakat qaysi jismga nisbatan ko'rib chiqilayotganini albatta ko'rsatishimiz kerak.

Harakat hisobga olinadigan jism deyiladi ma'lumot organi.

Vaqtga qarab tanlangan mos yozuvlar jismiga nisbatan nuqta (tana) o'rnini hisoblash uchun u bilan nafaqat koordinata tizimini bog'lash, balki vaqtni o'lchash imkoniyatiga ega bo'lish kerak. Vaqt soat bilan o'lchanadi. Zamonaviy soatlar murakkab qurilmalardir. Ular vaqtni soniyalarda o'n uchinchi kasrgacha aniqlik bilan o'lchash imkonini beradi. Tabiiyki, hech qanday mexanik soatlar bunday aniqlikni ta'minlay olmaydi. Shunday qilib, Kremlning Spasskaya minorasidagi mamlakatdagi eng aniq mexanik soatlardan biri davlat vaqt standartidan o'n ming baravar kam aniqdir. Agar mos yozuvlar soati tuzatilmasa, u bir soniyaga qochib ketadi yoki uch yuz ming yil ichida orqada qoladi. Kundalik hayotda vaqtni juda yuqori aniqlik bilan o'lchashga hojat yo'qligi aniq. Ammo jismoniy tadqiqotlar, astronavtika, geodeziya, radioastronomiya, havo harakatini boshqarish uchun vaqtni o'lchashda yuqori aniqlik kerak. Biz vaqtning istalgan nuqtasida tananing holatini hisoblashimiz mumkin bo'lgan aniqlik vaqtni o'lchashning aniqligiga bog'liq.

Malumot organi, u bilan bog'langan koordinatalar tizimi va soatning yig'indisi deyiladi mos yozuvlar tizimi.

Rasmda tashlangan to'pning parvozini hisobga olish uchun tanlangan mos yozuvlar ramkasi ko'rsatilgan. Bunday holda, mos yozuvlar organi uy bo'lib, koordinata o'qlari to'p XOY tekisligida uchishi uchun tanlanadi va vaqtni aniqlash uchun sekundomer ishlatiladi.

TA'RIF

Harakatning nisbiyligi Har qanday harakatlanuvchi jismning xulq-atvorini faqat ma'lumot organi deb ataladigan boshqa jismga nisbatan aniqlash mumkinligida namoyon bo'ladi.

Malumot organi va koordinatalar tizimi

Malumot organi o'zboshimchalik bilan tanlanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, harakatlanuvchi organ va ma'lumot organi huquqlarda tengdir. Ularning har biri harakatni hisoblashda, agar kerak bo'lsa, mos yozuvlar tanasi yoki harakatlanuvchi jism sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. Misol uchun, bir kishi yerda turib, yo'l bo'ylab harakatlanayotgan mashinani kuzatadi. Inson Yerga nisbatan harakatsiz va Yerni mos yozuvlar jism deb hisoblaydi, bu holda samolyot va avtomobil harakatlanuvchi jismlardir. Biroq, yo‘l g‘ildirak ostidan qochib ketadi, degan mashina yo‘lovchisi ham haq. U avtomobilni mos yozuvlar tanasi deb hisoblaydi (u mashinaga nisbatan harakatsiz), Yer esa harakatlanuvchi jismdir.

Tananing kosmosdagi holatidagi o'zgarishlarni tuzatish uchun koordinatalar tizimi mos yozuvlar tanasi bilan bog'lanishi kerak. Koordinatalar tizimi - ob'ektning fazodagi o'rnini aniqlash usuli.

Jismoniy muammolarni hal qilishda eng keng tarqalgani uchta o'zaro perpendikulyar to'g'ri chiziqli o'qga ega bo'lgan Dekart to'rtburchaklar koordinatalar tizimi - abscissa (), ordinata () va qo'llash (). Uzunlikni o'lchash uchun SI birligi metrdir.

Erga yo'naltirilganda qutbli koordinatalar tizimi qo'llaniladi. Xarita kerakli aholi punktigacha bo'lgan masofani aniqlaydi. Harakat yo'nalishi azimut bilan belgilanadi, ya'ni. odamni kerakli nuqtaga bog'laydigan chiziq bilan nol yo'nalishini tashkil etuvchi burchak. Shunday qilib, qutb koordinata tizimida koordinatalar masofa va burchakdir.

Geografiya, astronomiya va sun'iy yo'ldoshlar va kosmik kemalarning harakatlarini hisoblashda barcha jismlarning joylashuvi sferik koordinatalar tizimida Yerning markaziga nisbatan aniqlanadi. Sferik koordinatalar tizimida nuqtaning fazodagi o'rnini aniqlash uchun, koordinata boshiga masofa va burchaklar va radius vektorining nol Grinvich meridiani (uzunlik) va ekvator tekisligi (kenglik) tekisligi bilan hosil qiladigan burchaklardir. .

Malumot tizimi

Koordinatalar tizimi, u bilan bog'langan mos yozuvlar tanasi va vaqtni o'lchash moslamasi tananing harakati hisobga olinadigan mos yozuvlar tizimini tashkil qiladi.

Har qanday harakat masalasini hal qilishda, birinchi navbatda, harakat ko'rib chiqiladigan mos yozuvlar doirasi ko'rsatilishi kerak.

Harakatlanuvchi sanoq sistemasiga nisbatan harakatni ko‘rib chiqishda tezliklarni qo‘shishning klassik qonuni amal qiladi: jismning qo‘zg‘almas sanoq sistemasiga nisbatan tezligi harakatlanuvchi sistemaga nisbatan jism tezligining vektor yig‘indisiga teng. mos yozuvlar va harakatlanuvchi mos yozuvlar ramkasining harakatlanuvchiga nisbatan tezligi:

“Harakatning nisbiyligi” mavzusidagi masalalarni yechishga misollar

MISOL

Ettinchi sinf fizika kursidan biz tananing mexanik harakati boshqa jismlarga nisbatan vaqt bo'yicha harakati ekanligini eslaymiz. Bunday ma'lumotlarga asoslanib, biz tananing harakatini hisoblash uchun zarur vositalar to'plamini taxmin qilishimiz mumkin.

Birinchidan, biz hisob-kitoblarni amalga oshiradigan narsaga muhtojmiz. Keyinchalik, biz ushbu "narsa" ga nisbatan tananing pozitsiyasini qanday aniqlashimiz haqida kelishib olishimiz kerak. Va nihoyat, vaqtni qandaydir tarzda tuzatishingiz kerak bo'ladi. Shunday qilib, tananing ma'lum bir daqiqada qaerda bo'lishini hisoblash uchun bizga ma'lumot doirasi kerak.

Fizika bo'yicha ma'lumotnomalar doirasi

Fizikada mos yozuvlar tizimi - bu mos yozuvlar jismining to'plami, mos yozuvlar tanasi bilan bog'langan koordinatalar tizimi va vaqtni o'lchash uchun soat yoki boshqa qurilma. Shu bilan birga, har qanday mos yozuvlar doirasi shartli va nisbiy ekanligini doimo yodda tutish kerak. Har doim boshqa mos yozuvlar doirasini qabul qilish mumkin, unga nisbatan har qanday harakat butunlay boshqacha xususiyatlarga ega bo'ladi.

Nisbiylik odatda fizikada deyarli har qanday hisob-kitobda e'tiborga olinishi kerak bo'lgan muhim jihatdir. Misol uchun, ko'p hollarda biz har qanday vaqtda harakatlanuvchi jismning aniq koordinatalarini aniqlay olishdan yiroqmiz.

Xususan, biz Moskvadan Vladivostokgacha bo'lgan temir yo'l liniyasi bo'ylab har yuz metrda soatli kuzatuvchilarni joylashtira olmaymiz. Bunday holda, biz tananing tezligini va joylashishini taxminan ma'lum vaqt oralig'ida hisoblaymiz.

Bir necha yuz yoki minglab kilometrlik marshrutda poyezdning joylashishini aniqlashda biz bir metrgacha aniqlik haqida qayg‘urmaymiz. Buning uchun fizikada taxminiy taxminlar mavjud. Ana shunday yaqinlashuvlardan biri “moddiy nuqta” tushunchasidir.

Fizikada moddiy nuqta

Fizikadagi moddiy nuqta, uning o'lchami va shaklini e'tiborsiz qoldirish mumkin bo'lgan hollarda jismni bildiradi. Moddiy nuqta asl jismning massasiga ega deb taxmin qilinadi.

Misol uchun, samolyotning Novosibirskdan Novopolotskga uchish vaqtini hisoblashda biz samolyotning o'lchami va shakliga ahamiyat bermaymiz. Uning qanday tezlikda rivojlanishini va shaharlar orasidagi masofani bilish kifoya. Agar biz shamol qarshiligini ma'lum bir balandlikda va ma'lum tezlikda hisoblashimiz kerak bo'lsa, biz xuddi shu samolyotning shakli va o'lchamlarini aniq bilmasdan qilolmaymiz.

Deyarli har qanday jismni moddiy nuqta deb hisoblash mumkin, xoh jism bosib o'tgan masofa uning o'lchamiga nisbatan katta bo'lsa yoki tananing barcha nuqtalari bir xil tarzda harakat qilsa. Misol uchun, do'kondan chorrahagacha bir necha metr masofani bosib o'tgan avtomobilni bu masofa bilan solishtirish mumkin. Ammo bunday vaziyatda ham uni moddiy nuqta deb hisoblash mumkin, chunki avtomobilning barcha qismlari bir xil va bir xil masofada harakat qilgan.

Ammo garajga xuddi shu mashinani joylashtirish kerak bo'lsa, uni endi moddiy nuqta deb hisoblash mumkin emas. Siz uning hajmi va shaklini hisobga olishingiz kerak. Bu, shuningdek, nisbiylikni hisobga olish zarur bo'lgan misollardir, ya'ni biz aniq hisob-kitoblarni amalga oshiradigan narsalarga nisbatan.

Fizikada mexanik harakat degan narsa bor, uning ta'rifi uch o'lchovli fazodagi jismning koordinatalarining vaqt sarfi bilan boshqa jismlarga nisbatan o'zgarishi sifatida talqin etiladi. G'alati, lekin hech qaerga harakat qilmasdan, masalan, avtobus tezligidan oshib ketishingiz mumkin. Bu qiymat nisbiy va berilgan nuqtaga bog'liq. Asosiysi, ob'ektga nisbatan nuqtani kuzatish uchun mos yozuvlar tizimini tuzatish.

Bilan aloqada

Tavsif

Fizikadan tushunchalar:

1. Moddiy nuqta - jarayonni o'rganishda hisobga olinmaydigan kichik parametrlar va massaga ega bo'lgan tananing bir qismi yoki ob'ekt. Bu fizikada e'tibordan chetda qoladigan miqdor.
2. Ko'chish - bu moddiy nuqtaning bir koordinatadan ikkinchisiga bosib o'tgan masofasi. Tushunchani harakat bilan aralashtirib yubormaslik kerak, chunki fizikada bu yo'lning ta'rifi.
3. Bosib o'tgan yo'l - bu narsa bosib o'tgan maydon. Qancha masofa bosib o'tgan bo'lsa, fizikaning ostidagi bo'lim ko'rib chiqiladi "Kinematika".
4. Kosmosdagi traektoriya - ob'ekt yo'l bo'ylab harakatlanadigan to'g'ri yoki siniq chiziq. Traektoriya nima ekanligini tasavvur qilish uchun, fizika sohasidagi ta'rifga ko'ra, siz aqliy ravishda chiziq chizishingiz mumkin.
5. Mexanik harakat ma'lum traektoriya bo'ylab harakat deb ataladi.

Diqqat! Jismlarning o'zaro ta'siri mexanika qonunlari bo'yicha amalga oshiriladi va bu bo'lim kinematik deb ataladi.

Koordinatalar tizimi nima ekanligini va amalda traektoriya nima ekanligini tushunasizmi?

Kosmosdagi nuqtani aqliy ravishda topish va undan koordinata o'qlarini chizish kifoya qiladi, ob'ekt unga nisbatan siniq yoki to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanadi va harakat turlari ham har xil bo'ladi, shu jumladan translatsiya ham amalga oshiriladi. tebranish va aylanish paytida.

Misol uchun, mushuk xonada bo'lib, har qanday ob'ektga o'tadi yoki kosmosdagi o'rnini o'zgartiradi, turli traektoriyalar bo'ylab harakatlanadi.

Ob'ektlar orasidagi masofa farq qilishi mumkin, chunki tanlangan yo'llar bir xil emas.

Turlari

Harakatning ma'lum turlari:

1. Tarjimaviy. Kosmosda bir xil tarzda harakatlanadigan ikkita o'zaro bog'langan nuqtaning parallelligi bilan tavsiflanadi. Ob'ekt bir chiziq bo'ylab o'tganda oldinga siljiydi. Tayoqchani sharikli ruchkada almashtirishni tasavvur qilish kifoya, ya'ni novda berilgan yo'l bo'ylab oldinga siljiydi, shu bilan birga uning har bir qismi parallel va bir xil tarzda harakat qiladi. Ko'pincha bu mexanizmlarda sodir bo'ladi.
2. Aylanma. Ob'ekt bir-biriga parallel bo'lgan barcha tekisliklardagi doirani tasvirlaydi. Aylanish o'qlari tasvirlangan markazlardir va o'qda joylashgan nuqtalar o'rnatiladi. Aylanadigan o'qning o'zi tananing ichida joylashgan bo'lishi mumkin (aylanma), shuningdek uning tashqi nuqtalariga (orbital) ulanishi mumkin. Bu nima ekanligini tushunish uchun siz oddiy igna va ipni olishingiz mumkin. Ikkinchisini barmoqlaringiz orasiga chimchilab, ignani asta-sekin echib oling. Igna doirani tasvirlaydi va bunday harakat turlarini orbital deb atash kerak. Aylanma ko'rinishga misol: ob'ektni qattiq sirtda aylantirish.
3. tebranish. Berilgan traektoriya bo'ylab harakatlanuvchi jismning barcha nuqtalari bir vaqtning o'zida aniq yoki taxminan takrorlanadi. Yaxshi misol - shnurga osilgan, o'ngga va chapga tebranadigan pak.

Diqqat! Progressiv harakat xususiyati. Ob'ekt to'g'ri chiziq bo'ylab harakat qiladi va har qanday vaqt oralig'ida uning barcha nuqtalari bir xil yo'nalishda harakat qiladi - bu tarjima harakati. Agar velosiped haydasa, istalgan vaqtda uning istalgan nuqtasining traektoriyasini alohida ko'rib chiqishingiz mumkin, u xuddi shunday bo'ladi. Sirt tekis yoki yo'qligi muhim emas.

Ushbu turdagi harakatlar har kuni amalda uchraydi, shuning uchun ularni aqliy jihatdan yo'qotish qiyin emas.

Nisbiylik nima

Mexanika qonunlariga ko'ra, jism biror nuqtaga nisbatan harakat qiladi.

Misol uchun, agar odam bir joyda tursa va avtobus harakatlansa, bu ko'rib chiqilayotgan transport vositasi harakatining ob'ektga nisbatan nisbiyligi deyiladi.

Jismning fazodagi ma'lum jismga nisbatan qanday tezlik bilan harakatlanishi ham shu jismga nisbatan hisobga olinadi va shunga mos ravishda tezlanish ham nisbiy xususiyatga ega.

Nisbiylik - bu tananing harakati paytida berilgan traektoriya, bosib o'tgan yo'l, tezlik xarakteristikasi, shuningdek, siljishning bevosita bog'liqligi. mos yozuvlar tizimlariga nisbatan.

Ortga hisoblash qanday

Malumot tizimi nima va u qanday tavsiflanadi? Fazoviy koordinatalar tizimi bilan bog'liq ma'lumotnoma, harakat vaqtining birlamchi ma'lumotnomasi - bu mos yozuvlar tizimi. Turli tizimlarda bir tananing boshqa joylashuvi bo'lishi mumkin.

Nuqta koordinatalar tizimida, u harakatlana boshlaganda, uning harakat vaqti hisobga olinadi.

Malumot organi - bu fazoning ma'lum bir nuqtasida joylashgan mavhum ob'ektdir.Uning holatiga yo'naltirilganda boshqa jismlarning koordinatalari hisobga olinadi. Masalan, mashina bir joyda turib, odam harakatlansa, bu holda mos yozuvlar tanasi avtomobildir.

Yagona harakat

Bir tekis harakat tushunchasi - fizikada bu ta'rif quyidagicha izohlanadi.

Biz masofa va vaqtni o'lchash haqida gapirayotganimiz va tegishli birliklarni (metr, sekund) tanlaganimiz sababli, biz bu fazoviy va vaqtinchalik masofalarni nimani belgilashimiz haqida kelishib olishimiz kerak. Ob'ektning holatini faqat ba'zi boshqa jismlarga nisbatan aniqlash mumkin. Ob'ektning harakati haqida, ya'ni uning o'rnini o'zgartirish haqida, agar biz ushbu pozitsiya aniqlangan jismlarni ko'rsatsakgina gapirishimiz mumkin.

Boshqa barcha jismlarning joylashishini aniqlash uchun tanlangan jismlar deyiladi ma'lumot organlari.

Malumot tanasi sifatida siz o'zboshimchalik bilan qattiq jismni tanlashingiz mumkin, masalan, uchta o'zaro perpendikulyar po'lat tayoq (1-rasm). 1.10 ). Bundan tashqari, mos yozuvlar tanasida mos yozuvlar nuqtasi deb ataladigan nuqta ajratiladi 0 va masofalar uchun o'lchov birliklarini tanlang (SI da - metr).

Guruch. 1.10. Malumot organi

Kundalik amaliyotda bizning Yerimiz tabiiy mos yozuvlar organidir. Ammo bu tanlov yagona mumkin emas. Ko'pincha Quyosh yoki yulduzlar kabi boshqa mos yozuvlar jismlaridan foydalanish qulay. Turli xil mos yozuvlar organlariga nisbatan bir xil ob'ektlar turli harakatlarni amalga oshiradi. Ikki astronomik tizim - Ptolemey va Kopernik haqidagi bahsni eslash kifoya. Bu ikkala tizim to'g'ri va ular mohiyatan faqat mos yozuvlar jismlarini tanlashda farqlanadi, Kopernik tomonidan Quyoshni tanlash sayyoralar harakati tavsifini tubdan soddalashtirdi, bu uning xizmatidir: O'rta asrlarda tanlash uchun katta jasorat kerak edi. Yo'naltiruvchi jism sifatida Yer emas, balki Quyosh olovga tushishi mumkin edi.

Malumot tanasini tanlagandan so'ng, har qanday nuqtaning pozitsiyasi M kosmosda boshlang'ichni bog'laydigan yo'naltirilgan segment (radius vektori) yordamida aniqlanishi mumkin 0 berilgan nuqta bilan M. Ammo vektor mavhum matematik tushuncha bo'lib, biz koordinatalar tizimini kiritganimizda u jismoniy ma'no bilan to'ldiriladi. Bu Kartezyen to'rtburchaklar tizimi bo'lishi mumkin - uchta o'zaro perpendikulyar o'q, kesishish nuqtasi boshlang'ich bilan mos keladi. Bunda radius vektori berilgan nuqtaning uchta proyeksiyasi , , bilan beriladi M chaqirilgan koordinata o'qlari bo'yicha vektor komponentlari. Bu sharsimon, silindrsimon yoki boshqa koordinatalar tizimi bo'lishi mumkin, bu erda bir xil radius vektori boshqa raqamlarning uch barobari bilan beriladi. Uch raqam bizning makonimizning o'lchamidir, ya'ni nuqta o'rnini aniqlash uchun zarur bo'lgan mustaqil koordinatalar soni. Nuqtaning koordinatalarini aniqlash uchun masofalarni aniqlash uchun qurilma kerak bo'ladi, biz uni shartli ravishda chaqiramiz hukmdor. Aslida, bu yog'och maktab o'lchagich va lazer masofa o'lchagich yoki masofani kerakli aniqlik bilan o'lchashga qodir bo'lgan boshqa narsalar bo'lishi mumkin.

Video 1.1. Dekart koordinatalar tizimi

Vaqtni hisoblash uchun bizga tabiatda sodir bo'ladigan davriy jarayonlar yoki inson tomonidan yaratilgan qurilmalar kerak. Biz bunday jarayonlarni (bunday jarayonlarga ega qurilmalarni) soatlar deb ataymiz. Har qanday muammoni hal qilishda vaqtni ortga hisoblashning boshlanishini tanlash to'g'risida kelishib olish kerak. Ortga hisoblashning boshlanishi o'zboshimchalik bilan tanlanadi: siz dunyo yaratilishidan yoki Rimning poydevoridan yoki Masihning tug'ilishidan yoki Muhammadning Makkadan parvozidan va hokazo vaqtni hisoblashingiz mumkin. , kamroq muvaffaqiyatli va butunlay muvaffaqiyatsiz. Muvaffaqiyatli - ko'rib chiqilayotgan muammoni hal qilish qanchalik sodda, aniq va shaffof ekanligi bilan muvaffaqiyatli aniqlanmagan. Uch o'lchovli fazodan farqli o'laroq, vaqt bir o'lchovli, shuning uchun vaqtning kelib chiqishiga qo'shimcha ravishda, faqat o'lchov birliklarini (sekundlarni) tanlash kifoya.

Vaqtni hisoblash uchun bizga tabiatda sodir bo'ladigan davriy jarayonlar yoki inson tomonidan yaratilgan qurilmalar kerak. Bunday jarayonlar (bunday jarayonlarga ega qurilmalar) biz qo'ng'iroq qilamiz soat. Har qanday muammoni hal qilishda vaqtni ortga hisoblashning boshlanishini tanlash to'g'risida kelishib olish kerak. Ortga hisoblashning boshlanishi o'zboshimchalik bilan tanlanadi: siz dunyo yaratilishidan yoki Rimning asos solinganidan yoki Masihning tug'ilgan kunidan yoki Muhammadning Makkadan parvozidan va hokazo vaqtni hisoblashingiz mumkin. Amalda bo'lgani kabi, tanlovning o'zboshimchaligi har doim unga olib keladi - tanlov muvaffaqiyatli, kamroq muvaffaqiyatli va butunlay muvaffaqiyatsiz amalga oshirilishi mumkin. Muvaffaqiyatli - ko'rib chiqilayotgan muammoni hal qilish qanchalik sodda, aniq va shaffof ekanligi bilan muvaffaqiyatli aniqlanmagan. Uch o'lchovli fazodan farqli o'laroq, vaqt bir o'lchovli, shuning uchun vaqtning kelib chiqishiga qo'shimcha ravishda, faqat o'lchov birliklarini (sekundlarni) tanlash kifoya.

Koordinatalar tizimi va soat bilan jihozlangan mos yozuvlar organi deyiladi mos yozuvlar tizimi..

Malumot tizimining namunasi shaklda ko'rsatilgan. 1.11.

Guruch. 1.11. Malumot tizimi

Malumot tizimi ko'pincha koordinatalar tizimi bilan aniqlanadi, bu deyarli hech qachon tushunmovchiliklarga olib kelmaydi. Biroq, bu hali ham bir xil emasligini tushunish kerak: bir xil mos yozuvlar tanasi, o'lchagich va soat bilan koordinatalar tizimi Kartezian, sferik yoki boshqa bo'lishi mumkin.

I. Nyuton tomonidan zamonaviy shaklda tuzilgan klassik mexanikada, taxmin qilingan makon va vaqtning mutlaq xarakteri. Boshqacha qilib aytganda, klassik mexanikada o'lchangan masofalar va vaqt oralig'i mos yozuvlar ramkasini tanlashga bog'liq emas, deb ishoniladi. Aytaylik, agar Yer bilan bog'liq bo'lsa, Moskvadan Tallingacha bo'lgan masofa 860 km, keyin yulduzlar bilan bog'langan mos yozuvlar ramkasiga nisbatan o'tkazilgan o'lchovlarning natijasi xuddi shunday bo'ladi deb taxmin qilinadi. Juda tabiiy ko'rinadigan bu takliflar, qat'iy aytganda, faqat nisbatan kichik masofalar, vaqtlar va past tezliklar bilan cheklangan amaliy tajribamizdan kelib chiqadi. Keyinchalik ular nisbiylik nazariyasi tomonidan qayta ko'rib chiqildi.