Теория:
Рассмотрим движение точек \(A\) и \(B\) на вершинах куба при его перемещении по поверхности (рис. \(1\)). Мы видим, что траектории движения для точки \(A\) и точки \(B\) одинаковы, как и для любой другой точки данного куба.
Поступательное движение — движение тела, при котором все его точки движутся одинаково.
Рис. \(1\). Изображение поступательного движения
Для описания движения этого куба необязательно описывать движение каждой точки, его составляющей. Достаточно указывать только одну, которую будем называть материальной точкой.
\(1\). При прямолинейном движении тела достаточно одной координатной оси для определения его положения (рис. 2).
Рис. 2. Изображение оси \(Ох\)
Пример:
Понаблюдаем за движением тележки (рис. 2), из капельницы которой каждую секунду вытекает красящее вещество. Капли вещества будут отображать траекторию прямолинейного и равномерного движения тележки. Измерительным прибором в данном наблюдении станет лента с нанесёнными метками-каплями, которая заменит координатную ось. Нам важно перемещение тележки, поэтому мы будем считать её материальной точкой. Начало движения можем связать с первой каплей вещества.
Рис. \(3\). Установка для изображения траектории движения
\(2\). Чтобы определить, где будет находиться тело в определённый момент времени, нужно знать, откуда началось движение.
Тело, относительно которого рассматривается изменение положения других тел в пространстве, называется телом отсчёта.
Движение поезда мы начинаем от железнодорожной станции. Движение самолёта мы отсчитываем от аэропорта.
\(3\). Для нахождения пути за единицу времени необходимо воспользоваться линейкой и секундомером, например, используя мобильный телефон.
В примере, изображенном на рис. \(3\), вместо линейки используется капельница, отмечающая пройденные расстояния через равные промежутки времени каплями жидкости. Поворачивая кран, можно менять интервал падения капель.
Можно добиться, чтобы он был равен, например, \(1\) с. Когда тележка проедет определенный участок пути, нужно посчитать количество промежутков между упавшими каплями. Оно будет соответствовать времени прохождения данного участка пути.
Для расчёта параметров изменения тела в пространстве нам нужна система отсчёта.
Система отсчёта состоит из:
- тела отсчёта, относительно которого рассматривается движение;
- связанной с ним системы координат;
- способа измерения времени.
- В онлайн-картах местности точкой отсчёта является наш дом. Для сервисов такси точка отсчёта — местонахождение пассажира, откуда он начинает путь.
- В географии система координат — сетка параллелей и меридианов. В астрономии — сферическая система координат.
- Приборами для измерения времени чаще всего мы используем секундомер и часы.