Какие системы отсчета называются инерциальными? Примеры инерциальной системы отсчета
Древние философы пытались понять суть движения, выявить воздействие звезд и Солнца на человека. Кроме того, люди всегда пытались выявить те силы, которые действуют на материальную точку в процессе ее движения, а также в момент покоя.
Аристотель считал, что при отсутствии движения на тело не оказывают воздействия какие-либо силы. Попробуем выяснить, какие системы отсчета называются инерциальными, приведем их примеры.
Состояние покоя
В повседневной жизни трудно выявить подобное состояние. Практически во всех видах механического движения предполагается присутствие посторонних сил. Причиной является сила трения, не дающая многим предметам покидать свое первоначальное положение, выходить из состояния покоя.
Рассматривая примеры инерциальной системы отсчета, отметим, что все они отвечают 1 закону Ньютона. Только после его открытия удалось объяснить состояние покоя, указывать силы, действующие в этом состоянии на тело.
Формулировка 1 закона Ньютона
В современной интерпретации он объясняет существование систем координат, относительно которых можно рассматривать отсутствие воздействия на материальную точку внешних сил. С точки зрения Ньютона, инерциальными называются системы отсчета, которые позволяют рассматривать сохранение скорости тела на протяжении длительного времени.
Определения
Какие системы отсчета являются инерциальными? Примеры их изучаются в школьном курсе физики. Инерциальными считают такие системы отсчета, относительно которых материальная точка передвигается с постоянной скоростью. Ньютон уточнял, что любое тело может находиться в подобном состоянии до тех пор, пока нет необходимости прикладывать к нему силы, способные изменять подобное состояние.
В реальности закон инерции выполняется не во всех случаях. Анализируя примеры инерциальных и неинерциальных систем отсчета, рассмотрим человека, держащегося за поручни в передвигающемся транспорте. При резком торможении машины человек автоматически передвигается относительно транспорта, несмотря на отсутствие внешней силы.
Получается, что не все примеры инерциальной системы отсчета соответствуют формулировке 1 закона Ньютона. Для уточнения закона инерции было введено уточненное определение систем отсчета, в которых он безукоризненно выполняется.
Виды систем отсчета
Какие системы отсчета называются инерциальными? Скоро это станет понятно. «Приведите примеры инерциальных систем отсчета, в которых выполняется 1 закон Ньютона» — подобное задание предлагают школьникам, выбравшим физику в качестве экзамена в девятом классе. Для того чтобы справиться с поставленной задачей, необходимо иметь представление об инерциальных и неинерциальных системах отсчета.
Инерция предполагает сохранение покоя или равномерного прямолинейного движения тела до тех пор, пока тело находится в изоляции. «Изолированными» считают тела, которые не связаны, не взаимодействуют, удалены друг от друга.
Рассмотрим некоторые примеры инерциальной системы отсчета. Если считать системой отсчета звезду в Галактике, а не движущийся автобус, выполнение закона инерции для пассажиров, которые держатся за поручни, будет безупречным.
Во время торможения данное транспортное средство будет продолжать равномерное прямолинейное движение до тех пор, пока на него не будут воздействовать иные тела.
Какие примеры инерциальной системы отсчета можно привести? Они не должны иметь связи с анализируемым телом, влиять на его инертность.
Именно для таких систем выполняется 1 закон Ньютона. В реальной жизни трудно рассматривать передвижение тела относительно инерциальных систем отсчета. Невозможно попасть на далекую звезду, чтобы с нее проводить земные эксперименты.
В качестве условных систем отсчета принимают Землю, несмотря на то что она связана с предметами, размещенными на ней.
Рассчитать ускорение в инерциальной системе отсчета можно, если считать в качестве системы отсчета поверхность Земли. В физике нет математической записи 1 закона Ньютона, но именно он является основой для выведения многих физических определений и терминов.
Примеры инерциальных систем отсчета
Школьникам иногда сложно понять физические явления. Девятиклассникам предлагается задание следующего содержания: «Какие системы отсчета называются инерциальными? Приведите примеры подобных систем». Допустим, что тележка с шаром первоначально движется по ровной поверхности, имея постоянную скорость. Далее она передвигается по песку, в результате шар приводится в ускоренное движение, несмотря на то что на него не действуют иные силы (их суммарное воздействие равно нулю).
Суть происходящего можно пояснить тем, что во время движения по песчаной поврехности система перестает быть инерциальной, она обладает постоянной скоростью. Примеры инерциальных и неинерциальных систем отсчета свидетельствуют о том, что в определенный промежуток времени происходит их переход.
При разгоне тела его ускорение имеет положительную величину, а при торможении этот показатель становится отрицательным.
Криволинейное движение
Относительно звезд и Солнца движение Земли осуществляется по криволинейной траектории, что имеет форму эллипса. Та система отсчета, в которой центр совмещается с Солнцем, а оси направлены на определенные звезды, будет считаться инерциальной.
Отметим, что всякая система отсчета, которая будет прямолинейно и равномерно передвигаться относительно гелиоцентрической системы, является инерциальной. Криволинейное движение осуществляется с некоторым ускорением.
Учитывая тот факт, что Земля совершает движение вокруг своей оси, система отсчета, которая связана с ее поверхностью, относительно гелиоцентрической движется с некоторым ускорением. В подобной ситуации можно сделать вывод, что система отсчета, которая связана с поверхностью Земли, передвигается с ускорением относительно гелиоцентрической, поэтому ее нельзя считать инерциальной. Но значение ускорения подобной системы настолько мало, что во многих случаях существенно влияет на специфику механических явлений, рассматриваемых относительно нее.
Чтобы решать практические задачи технического характера, принято считать инерциальной ту систему отсчета, которая жестко связана с поверхностью Земли.
Относительность Галилея
Все инерциальные системы отсчета имеют важное свойство, которое описывается принципом относительности. Суть его заключается в том, что любое механическое явление при одинаковых начальных условиях осуществляется одинаково независимо от выбираемой системы отсчета.
Равноправие ИСО по принципу относительности выражается в следующих положениях:
- В таких системах законы механики одинаковы, поэтому любое уравнение, которое описывается ними, выражается через координаты и время, остается неизменным.
- Результаты проводимых механических опытов позволяют устанавливать, будет ли система отсчета покоиться, или она совершает прямолинейное равномерное движение. Любая система условно может быть признана неподвижной, если другая при этом совершает относительно нее движение с некоторой скоростью.
- Уравнения механики остаются неизменными по отношению к преобразованиям координат в случае перехода от одной системы ко второй. Можно описать одно и то же явление в различных системах, но их физическая природа при этом меняться не будет.
Решение задач
Первый пример.
Определите, является ли инерциальной системой отсчета: а) искусственный спутник Земли; б) детский аттракцион.
Ответ. В первом случае не идет речи об инерциальной системе отсчета, поскольку спутник передвигается по орбите под воздействием силы земного притяжения, следовательно, движение происходит с некоторым ускорением.
Аттракцион также нельзя считать инерциальной системой, поскольку его вращательное движение происходит с некоторым ускорением.
Второй пример.
Система отчета прочно связана с лифтом. В каких ситуациях ее можно называть инерциальной? Если лифт: а) падает вниз; б) передвигается равномерно вверх; в) ускоренно поднимается; г) равномерно направляется вниз.
Ответ. а) При свободном падении появляется ускорение, поэтому система отсчета, что связана с лифтом, не будет являться инерциальной.
б) При равномерном передвижении лифта система является инерциальной.
в) При движении с некоторым ускорением систему отсчета считают инерциальной.
г) Лифт передвигается замедленно, имеет отрицательное ускорение, поэтому нельзя назвать систему отсчета инерциальной.
Заключение
На протяжении всего времени своего существования человечество пытается понять явления, происходящие в природе. Попытки объяснить относительность движения были предприняты еще Галилео Галилеем. Исааку Ньютону удалось вывести закон инерции, который стали использовать в качестве основного постулата при проведении вычислений в механике.
В настоящее время в систему определения положения тела включают тело, прибор для определения времени, а также систему координат. В зависимости от того, подвижным или неподвижным является тело, можно дать характеристику положения определенного объекта в нужный промежуток времени.
Инерциальные системы отсчета и принцип относительности
Онлайн калькуляторы
На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.
Справочник
Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!
Заказать решение
Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!
Главная Справочник Механика Динамика Инерциальные системы отсчета
Всякая система отсчёта, движущаяся по отношению к инерциальной системе отсчета поступательно, равномерно и прямолинейно, также является инерциальной системой отсчета. Следовательно, теоретически может существовать любое число инерциальных систем отсчета.
В реальности система отсчёта всегда связывается с каким-нибудь конкретным телом, по отношению к которому изучается движение различных объектов. Так как все реальные тела движутся с тем или иным ускорением, любая реальная система отсчёта может рассматриваться как инерциальная система отсчета лишь с определенной степенью приближения.
Принцип относительности Галилея
Инерциальные системы отсчета обладают важным свойством, которое описывает принцип относительности Галилея:
- всякое механическое явление при одних и тех же начальных условиях протекает одинаково в любой инерциальной системе отсчета.
Равноправие инерциальных систем отсчета, устанавливаемое принципом относительности, выражается в следующем:
- законы механики в инерциальных системах отсчета одинаковы. Это значит, что уравнение, описывающее некоторый закон механики, будучи выражено через координаты и время любой другой инерциальной системы отсчета, будет иметь один и тот же вид;
- по результатам механических опытов невозможно установить, покоится ли данная система отсчета или движется равномерно и прямолинейно. В силу этого ни одна из них не может быть выделена как преимущественная система, скорости движения которой мог бы быть придан абсолютный смысл. Физический смысл имеет лишь понятие относительной скорости движения систем, так что любую систему можно признать условно неподвижной, а другую – движущейся относительно нее с определенной скоростью;
- уравнения механики неизменны по отношению к преобразованиям координат при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой, т.е. одно и тоже явление можно описать в двух разных системах отсчета внешне по-разному, но физическая природа явления остается при этом неизменной.
Примеры решения задач
Понравился сайт? Расскажи друзьям! | |||
ISO 26000 — Социальная ответственность
Для предприятий и организаций, стремящихся действовать социально ответственно, существует ISO 26000.
Он дает рекомендации тем, кто признает, что уважение к обществу и окружающей среде является решающим фактором успеха. Применение ISO 26000 не только является «правильным решением», но и все чаще рассматривается как способ оценки приверженности организации принципам устойчивого развития и ее общей эффективности.
Социальная ответственность. Знакомство с ISO 26000
Эта брошюра дает резюме содержания ISO 26000, дает базовое понимание стандарта и того, чего он может помочь организациям достичь.
Требуется согласие на использование файлов cookie
Пожалуйста, просмотрите на YouTube или .
ISO и социальная ответственность.
Когда дело доходит до социальной ответственности, доверие имеет всемирно известное прозвище. Теперь вы тоже это знаете: это ISO.
Лучшее из нашего магазина
ISO 26000:2010
ISO 26000:2010 содержит рекомендации, а не требования, , поэтому его нельзя сертифицировать по другим известным стандартам ISO . Вместо этого он помогает прояснить, что такое социальная ответственность, помогает предприятиям и организациям воплощать принципы в эффективные действия и делится передовым опытом, касающимся социальной ответственности, во всем мире. Он предназначен для всех типов организаций, независимо от их деятельности, размера или местонахождения.
Стандарт был запущен в 2010 году после пяти лет переговоров между множеством различных заинтересованных сторон по всему миру. В его разработке участвовали представители правительства, неправительственных организаций, промышленности, групп потребителей и профсоюзов со всего мира, что означает, что он представляет собой международный консенсус.
Поддержка внедрения ISO 26000
ISO 26000 был разработан рабочей группой, состоящей примерно из 500 экспертов. При публикации этого стандарта рабочая группа была расформирована.
Документ(ы) в поддержку внедрения ISO 26000:
- Протокол связи – описывает соответствующие формулировки, которые организации могут использовать для информирования об использовании ими ISO 26000
- Базовые учебные материалы ISO 26000 в формате PowerPoint и руководство по протоколу обучения [PDF]
- Документы, которые связывают ISO 26000 с Руководством ОЭСР для многонациональных предприятий и Повесткой дня Организации Объединенных Наций на период до 2030 года (цели в области устойчивого развития)
ISO 26000 и Руководящие принципы ОЭСР. Практический обзор взаимосвязей
Практический обзор того, как ISO 26000 может помочь организациям, желающим внедрить Руководящие принципы ОЭСР для многонациональных предприятий (2011 г.).
ISO 26000 и ЦУР
Узнайте, как ISO 26000 способствует достижению Целей ООН в области устойчивого развития.
iso26000.info
Поддержка с помощью IWA 26
IWA 26 предназначен для любого бизнеса или организации, использующих ISO 26000:2010 или любой из многих стандартов системы управления ISO. Узнайте больше из этого полезного документа, подготовленного членом ISO из Швеции, SIS.
Социальная ответственность — 7 основных тем ISO 26000
Плакат формата A2, показывающий семь основных тем ISO 26000
Схематический обзор ISO 26000
Плакат формата A2, показывающий схематический обзор ISO 26000
Режис Домерг
При чем здесь вино?
Французские виноделы создают лучшее будущее с ISO 26000, глоток за глотком.
Еда будущего
Стандарты устойчивой агропродовольственной системы во Всемирный день продовольствия.
При чем здесь вино?
Французские виноделы создают лучшее будущее с ISO 26000, глоток за глотком.
Празднование Международного женского дня
ISO лидирует в развитии женского предпринимательства.
Публикации
Преимущества применения ISO 26000 — Отдельные тематические исследования по результатам проекта SR MENA
Тематические исследования проекта ISO по расширению использования и внедрения ISO 26000 в регионе SR MENA.
Публикации
Руководство GRI G4 и ISO 26000:2010
Руководство по использованию Руководства GRI G4 и ISO 26000 в сочетании
Публикации
ISO 26000 и Международная концепция интегрированной отчетности (IR)
Краткий обзор
Все, что охватывает ISO, о чем вы не знали
С 1947 года Международная организация по стандартизации (ISO) разрабатывает стандарты контроля качества для обеспечения безопасности продуктов и услуг во всем мире. Имея более 22 000 стандартов качества в различных отраслях, от здравоохранения до продуктов питания и напитков, ISO стремится обеспечить безопасный и согласованный пользовательский опыт в разных странах и культурах. Кроме того, стандарты ISO пересматриваются каждые пять лет, чтобы адаптироваться к изменениям в технологиях и потребностям потребителей, гарантируя, что ничто не будет слишком устаревшим.
Несмотря на то, что целью ИСО является поощрение единообразия систем и продуктов, некоторые элементы, охватываемые ИСО, могут вас удивить. Вот краткий обзор того, как стандарты ISO используются для улучшения взаимодействия с пользователем, и как даже некоторые из самых малоизвестных стандартов ISO по-прежнему влияют на повседневную жизнь.
Почему важны стандарты ISO?
ISO дает организациям по всему миру общий набор руководящих принципов и требований, чтобы гарантировать, что продукты, процессы и услуги подходят для использования. Стандарты ISO особенно важны в отраслях, связанных с безопасностью потребителей и производства, таких как медицинские устройства и продукты питания. Например, стандарты ISO обеспечивают одинаковую калибровку термометров в разных больницах (ISO 80601), минимизацию угроз безопасности пищевых продуктов (ISO 22000) и защиту личных и конфиденциальных данных (ISO/IEC 27000). Стандарты ISO также могут применяться для создания стандартных кодов стран, единиц измерения и форматов времени и даты.
Другие примеры стандартов ISO связаны с внутренними процессами компании, такими как управление безопасностью или системы управления качеством. Например, индустрия лингвистических услуг соответствует стандартам ISO с целью рационализации процессов, улучшения коммуникации по всему миру и обеспечения межрегионального или межъязыкового понимания различных продуктов.
какие самые малоизвестные стандарты ISO?
Хотя некоторые стандарты кажутся очевидными (например, стандартизированные единицы измерения или меры предосторожности), эти всеобъемлющие темы имеют значение и для других продуктов. Вот несколько малоизвестных стандартов ISO, с которыми вы, вероятно, сталкивались, но никогда раньше не задумывались.
ISO 3591: Бокалы для вина
Основанный в 1977 г. и повторно подтвержденный в 2016 г., стандарт ISO 3591 описывает спецификации для производства бокалов для вина. Стандарт определяет бокал для вина как «чашку («удлиненное яйцо»), поддерживаемую ножкой, опирающейся на основание», и дополнительно указывает, что «отверстие чашки уже, чем выпуклая часть, чтобы сконцентрировать букет». Приведены дополнительные физические и размерные характеристики, а также приложение с рекомендациями по использованию.
ISO 9407: Размеры обуви
ISO 9407 указывает, что размеры обуви должны измеряться по системе Mondopoint, которая измеряется в миллиметрах и основана на средней длине и ширине стопы. Похоже, что ISO потребовалось несколько попыток, чтобы этот стандарт был правильным; ISO 9407 заменил три предыдущих стандарта, касающихся размеров обуви (ISO 2816, ISO 3355 и ISO 3844).
ISO 5355: Горнолыжные ботинки
Любители адреналина, радуйтесь — существует стандарт ISO, гарантирующий, что ваше самое важное снаряжение находится в идеальном состоянии. ISO 5355 описывает требования, методы испытаний и маркировку, используемые в лыжных ботинках для обеспечения безопасности пользователей. Этот стандарт требует, чтобы лыжные ботинки размера 15 и больше по шкале Mondopoint были плоскими в передней части стопы и имели высоту 19 мм плюс-минус 1 мм.
ISO 16: Стандартная музыкальная высота звука
Не все стандарты ISO относятся к материальным предметам. Был ли у вас когда-нибудь оркестр, в котором одна скрипка была всего лишь 90 160, слегка расстроенной на 90 161? Этот скрипач мог не соответствовать стандарту ISO 16. ISO 16 стандартизирует музыкальную высоту ноты A в дискантном нотоносце до 440 Гц. Это означает, что камертоны и электронные тюнеры будут настроены на одинаковую высоту, чтобы помочь музыкантам настроить свои инструменты и создать гармоничное исполнение.
хотите узнать больше об iso?
United Language Group имеет сертификат по ряду стандартов ISO, включая ISO 13485 по управлению качеством и ISO 27001 по управлению информационной безопасностью.