Материальная точка. Система координат

Девизом легендарного корабля «Наутилус» , придуманного известнейшим писателем – фантастом Ж. Верном стали слова «Mobiles in mobile» - «Подвижный в подвижном».
Этот девиз удивительно точно описывает непрерывное движение, происходящее в окружающем нас мире.

Изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени называется механическим движением.

Механика – наука о наиболее общих законах движения тел.
Основные законы механики были сформулированы
И. Ньютоном.
Они хорошо описывают движение тел, скорости которых много меньше скорости света.

Раздел механики, изучающий способы описания движения и связь между величинами их характеризующими, называется кинематикой.
Описать движение тела, значит указать способ определения его положения в пространстве в любой момент времени.

Материальная точка – тело, размерами и формой которого можно пренебречь в данных условиях.
Материальная точка обладает массой данного тела и не имеет размеров.

Движение, при котором все точки тела в любой момент времени движутся одинаково, называют поступательным.

При поступательном движении любая прямая, проведенная в теле остается параллельна самой себе.

Все механические движения относительны.
Относительность механического движения означает, что говорить о движении можно только когда указано не только тело движения, но и тело отсчета.
Связанная с телом отсчета система координат и выбранный способ измерения времени образуют систему отсчета, относительно которой рассматривается движение.

Система координат
М(x, y)
М(x, y, z)

Определение координаты тела в любой момент времени является одной из основных задач механики.

Способы определения положения тела. Перемещение

Определить положение тела относительно выбранной системы отсчета можно следующими способами:
естественным
векторным
координатным

Координатный
Для описания движения точки выбирается декартова система координат. Каждая точка однозначно описывается тремя координатами (x,y,z).

Пример:
Для определения местоположения самолета в пространстве задаются его высота, широта и долгота.

Векторный
Положение тела в любой момент времени определяется радиус – вектором r .

Естественный способ
Задается траектория движения точки, на ней выбирается начальная точка (начало движения) и отмечается положительное направление движения.
Положение вектора на траектории характеризуется естественной координатой – величиной, численно равной длине дуги траектории между начальной точкой и точкой, в которой находится тело в данный момент времени, взятой с соответствующим знаком.

Линия, вдоль которой движется тело – траектория.
Длина траектории – путь.
Вектор, соединяющий начальное и последующее положение тела – перемещение.

Движение
по форме траектории
прямолинейное
криволинейное

Величина перемещения не зависит от вида траектории, по которой тело двигалось из точки А в точку В.