icon-star icon-cart icon-close icon-heart icon-info icon-pause icon-play icon-podcast icon-question icon-refresh icon-tile icon-users icon-user icon-search icon-lock icon-comment icon-like icon-not-like icon-plus article-placeholder article-plus-notepad article-star man-404 icon-danger icon-checked icon-article-edit icon-pen icon-fb icon-vk icon-tw icon-google
ћарк Ѕлау
ћучают вопросы? ”знай

„то такое точка отсчета?

  • 2209
  • 8

„то такое точка отсчета?

¬
¬се люб€т поездки на поезде. ќсобенно в детстве, когда ты сидишь, а тебе навстречу под стук колес едет все, что вроде бы должно сто€ть: столбы, здани€, люди... ј если дело происходит в степи, где горизонт ничем не закрыт, то видно, как и сама лини€ горизонта тихо поворачиваетс€.

Ќо видим мы не столько глазами, сколько мозгом. » очень скоро приходит правильное понимание. ”же в начальной школе, реша€ задачки по арифметике про поезд, следующий из пункта ј в пункт Ѕ, мы мысленно занимаем правильную позицию: не в движущемс€ поезде, а снаружи. Ћибо в пункте ј, либо в пункте Ѕ, а то и посередине где-то, где поездам суждено встретитьс€. ’от€ дл€ решени€ некоторых хитрых задачек бывает лучше зан€ть место (или, выража€сь более научно, установить точку отсчета) в движущемс€ поезде, а не на твЄрдой земле.

 стати, о твЄрдой земле. » здесь многое зависит от точки отсчета. ¬се мы знаем: солнце встает на востоке, садитс€ на западе и за день проходит по небосводу некоторую часть своего кругового пути. “о же самое происходит и с планетами и со звездами.

¬ очень древние времена точка отсчета движени€ небесных светил была помещена туда, где находилс€ наблюдатель, то есть на поверхность «емли. ѕо результатам многолетних наблюдений были рассчитаны пути небесных тел. –ассчитаны настолько точно и строго, что благодар€ этим расчетам мореходы не тер€лись в бурном море вдали от надежных берегов. Ќаблюдени€ за небом жрецов древней ћесопотамии и вычислени€ ученых ƒревней √реции помогли португальским мореплавател€м в конце 15 столети€ открыть морской путь в »ндию, а  олумбу Ц добратьс€ до нового континента! Ќаука способна творить чудеса, не правда ли?

 стати, великое открытие Ќикола€  оперника (1473 Ч 1543), переместившего точку отсчета с «емли на —олнце, в течение долгих лет не признавалось научными авторитетами не столько из-за запретов инквизиции, сколько из-за своей бесполезности. ¬се небесные таблицы были составлены, исход€ из предположени€, что центром мироздани€ €вл€етс€ «емл€, а не —олнце. “еорию же  оперника следовало Ђобсчитыватьї заново. —вою полезность эта теори€ показала только спуст€ шестьдес€т лет, после расчетов ». еплера (1571 Ч 1630) и “ихо Ѕраге (1546 Ч 1601). ќкончательный пор€док на небесной сфере навел только в 18-м веке французский ученый ѕьер-—имон Ћаплас (1749 Ч 1827). “о есть, более двух столетий пришлось решать проблемы, вызванные всего-навсего переменой точки отсчета!

¬сего-навсего?! ƒа ведь в механике система отсчета Ц одно из основных пон€тий. ѕочему? ѕотому что наличие системы отсчета позвол€ет положение любой точки в пространстве однозначно охарактеризовать трем€ числами, которые иначе называютс€ координатами этой точки. √лавный закон механики, второй закон Ќьютона, св€зывает силу, действующую на точку, с ускорением этой точки, то есть, со скоростью изменени€ ее скорости. ј зна€ ускорение точки, можно решить основную задачу механики Ц вычислить путь, по которому движетс€ данна€ точка под воздействием силы. “ака€ возможность, пусть даже теоретическа€, позволила уже упом€нутому ѕьер-—имону Ћапласу при описании законов перемещени€ небесных тел обойтись без упоминани€ Ѕожественного вли€ни€. ¬ его небесной механике Ѕог оказалс€ ненужной гипотезой. ќ чем Ћаплас довольно нагло доложил императору Ќаполеону Ѕонапарту.

«десь, кажетс€, имеетс€ противоречие. ¬едь в одной системе отсчета начальные координаты точки будут одни, а во второй, сдвинутой относительно первой, уже совсем другие. «начит, и конечные координаты движущейс€ точки будут совсем другие! –ешение вс€кий раз зависит от положени€ точки отсчета, от которой будут отсчитыватьс€ координаты всех прочих точек механической системы! «а точку отсчета может быть прин€та люба€ точка пространства. ј значит, и решений уравнений механики может быть бесконечное количество. “о есть, никакой определенности?

Ќичего подобного! Ц возразит любой, кто хоть немного разбираетс€ в математике. ѕоскольку сила, действующа€ на точку, определ€ет не скорость этой точки, а скорость изменени€ ее скорости, решение уравнений механического движени€ не будет зависеть от начального положени€ точки отсчета. Ѕолее того, если две точки отсчета движутс€ друг относительно друга с посто€нной скоростью, решение уравнений механики в обеих системах отсчета будет одно и то же с точностью до некоторого посто€нного числа, определ€ющего смещение одной системы отсчета относительно другой. “о есть, все законы мира сохран€ютс€ неизменными вне зависимости от того, где находитс€ точка отсчета, а также от того, покоитс€ ли она или движетс€ равномерно и пр€молинейно относительно другой точки отсчета.

Ёто выдающеес€ положение торжествовало до тех пор, пока физики, изуча€ электричество, не открыли удивительный и парадоксальный факт. —корость света оказалась посто€нной в любой системе отсчета, в поко€щейс€, и в движущейс€ с любой скоростью! ¬се здание физики оказалось под угрозой. Ёлектричество и механика порознь приводили к взаимно противоречащим выводам!

Ёто противоречие было разрешено в рамках специальной теории относительности, которую развил в начале 20-го века ј.Ёйнштейн (1879 Ц 1955). –ешение указанного парадокса привело к такому серьезному изменению наших взгл€дов на пространство и врем€, что им€ ј.Ёйнштейна стало всемирно известным.

» хот€ почти всем известно, что старик Ёйнштейн придумал теорию относительности, мало кто может сказать, почему эта теори€ так называетс€. ƒа потому, что ее главное утверждение Ц равноправие всех точек отсчета! ¬се законы физики выполн€ютс€ одинаково во всех системах отсчета. ƒаже если эти системы сдвинуты одна относительно другой, либо движутс€ равномерно и пр€молинейно друг относительно друга.


mas
≈вгений Ѕагдерин

«анимательна€ тема и , как всегда, хорошо раскрыта. ¬ логическом мышлении тоже бывает точка отсчета....помогает разобратьс€

spe
ёли€ ƒворникова

Ќаш школьный "физик" пыталс€ объ€снить нам это пон€тие в далЄкие школьные годы. Ќо, видимо, в то врем€ мо€ голова была зан€та другими проблемами, в голове осталс€ пробел. —егодн€ - попытка є2, тем паче, что всЄ очень пон€тно, как на блюдечке!

top
Halida Rojkova

ј еще точкой отсчета в жизни человека €вл€етс€ какое-то событие, повернувшее жизнь. +++

spe
ёли€ ƒворникова

«наете, почему €, совершенно не разбирающа€с€ в физике, испытываю некое преклонение перед людьми, которые в ней свободно *ориентируютс€*? ¬сЄ из-за моего школьного учител€!
ћы сдавали физику ещЄ без вс€кого ≈√Ё, по билетам. јттестат у мен€ был *безтроичный*, проблема была только в физике Ц ну, не понимала € всего этого нагромождени€ терминов, формул и китайской грамоты, построенной на каких-то непредсказуемых стечени€х невообразимых обсто€тельств!
ƒва дн€ перед экзаменом € тупо пыталась заучить наизусть все 52 билета (что, конечно, не возможно), и, в результате вошла в аудиторию с расширенными от кофе и ночного бдени€ зрачками и громко честно за€вила: я не сдам! ѕредставьте моЄ удивление, когда физик (крупный д€дька преклонного возраста) пророкотал в ответ: ЂЌу, что ¬ы, ќдинокова, ¬ы Ц одна из моих лучших учениц, не поддавайтесь панике, € в ¬ас абсолютно уверен! Ѕерите билет!ї » мило улыбнулс€ комиссии из райкома.
¬ы слышали выражение Ђватные ногиї? ј € его почувствовала! »менно на таких ногах € подошла к кафедре, за которой восседала комисси€ вместе с физиком, и пот€нула на себ€ первый попавшийс€ билет. ¬ следующий момент € получила беззвучный, но очень ощутимый удар по пальцам, услышала добродушный рокот: ЂЌу, берите же билет, берите, не бойтесь!ї - и билет под пальцами физика почти незаметно пополз в мою сторонуЕ ¬ полном отча€нии € положила руку на этот двигающийс€ билет.
«наете, что там было? Ёлектрон Ц отрицательно зар€женна€ частица!!! Ёто был первый билет, и его € знала на все Ђ6ї! Ќиже была задача, решение которой было уже расписано простым карандашом знакомым подчерком нашего физика.
Ёкзамен € сдала на Ђотличної, а когда вышла, потер€ла сознание, даже Ђ—коруюї вызывали. ¬ аттестате значитс€ твЄрда€ Ђ4ї, хот€ физику € не знаю и на Ђтроечкуї.

‘изика уже нет в живых, но € до сих пор проникаюсь необъ€снимым доверием к люд€м, которые св€занны с этой непостижимой дл€ мен€ наукой, мне кажетс€, что это одни из самых благородных людей на свете, совсем, как наш школьный физик!
Ёто тоже мо€ точка отсчЄта, мо€ жизнь могла бы стать совершенно другой, если бы в аттестате по физике у мен€ красовалс€ заслуженный "тройбан".

deb
¬аха Ўамсудов

ќказываетс€, что точка отсчЄта имеет давнюю историю и большое значение. —тать€ занимательна€ и содержательна€.—тавлю +++.

¬ам необходимо или зарегистрироватьс€, чтобы оставл€ть комментарии
выбор читател€

¬ыбор читател€

16+