Выбор тела отсчета

Тема 5. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИЖЕНИЙ ЧЕЛОВЕКА

Системы отсчета расстояния и времени 2. Пространственные характеристики 3. Временные характеристики 4. Пространственно-временные характеристики 5. Кинематические особенности движений человека.

СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА РАССТОЯНИЯ И ВРЕМЕНИ

Движение физического объекта обнаруживается только в сопостав­лении положений объекта с положением другого тела (тела отсчета), т. е. как относительное.

Выбор тела отсчета

Телом отсчета называют условно выбранное тело, от которого отсчитывают расстояние при определении изучаемого относитель­ного движения.

Движение выражается в изменении с течением времени взаимного положения тел. Его можно наблюдать и отсчитывать только относи­тельно других реальных тел (например, при прыжке в длину—отно­сительно бруска) или условных (например, в старте яхт — относительно линии створа).

В зависимости от условий задачи выбирается та или иная система отсчета. При отсчете расстояний надо установить: а) начало, б) направление и в) единицы отсчета. Систему от­счета связывают с определенным физическим телом отсчета. Очень важно целесообразно выбрать тело и начало отсчета.

На отсчет расстояний в изучаемом движении совершенно не влияло бы движение тела отсчета без ускорения; но тел, движущихся без уско­рения, в природе просто не существует. Условно принято считать «неподвижным», неускоряемым (и н е р ц и а л ь н ы м) телом от­счета такое тело, ускорение которого столь мало, что не сказывается заметно па отсчете данного наблюдаемого движения.

Например, годовое и суточное движение Земли незаметно при отсчете движений в спортивной практике, хотя скорости движений Земли значительны: скорость точки, находящейся, например, на широте Москвы, при суточном вращении Земли вокруг оси равна 0,261 км/сек, а при годовом вращении по ее орбите вокруг Солнца — 30 км/сек. Землю и неизменно связанные с нею тела (например, спортивные соору­жения) и выбирают как практически инерциальные тела отсчета.

Иногда целесообразен или просто неизбежен выбор «подвижных», т. е. ускоряемых, тел отсчета (неинерциальных). Они дви­жутся с такими ускорениями, которые существенно влияют на отсчет движения. Например, определяя, каковы особенности движений ног в тазобедренных суставах у гимнаста при махе на кольцах, можно вести отсчет относительно таза, который сам тоже движется.

От выбора тела отсчета зависят многие характеристики изучаемого движения. Характер движения всех инерциальных тел отсчета, нахо­дящихся в относительном покое или прямолинейном и равномерном движении, не влияет на изучаемые характеристики, тогда как характер движения неинерциальных тел отсчета влияет на них, причем по-раз­ному в зависимости от ускорений.

Само тело отсчета условно рассматривается как абсолютно твердое, т. е. не изменяющее своей формы при любых воздействиях.

Поиск по сайту: