Kaip nustatyti kūno padėtį aplinkoje? Atsakant į šį klausimą reikia panagrinėti pagrindinius mechaninio judėjimo klausimus: kas? – kūnas; kur? – vieta; kada? – laikas.
Prisiminkite lobio paieškų žaidimą (4.4.1 pav.). Kas? – kūnas, pavyzdžiui, lobis. Kur? – vieta, kur vyks lobio paieška, pavyzdžiui, Labanoro girioje. Kada? – laikas, kada pradedama ieškoti lobio ir kada baigiama, pavyzdžiui, pradžia – šeštadienį 9.00 val., o pabaiga – sekmadienį 12.00 val. Žaidžiant pateikiamas žemėlapis su aiškiai parodytais taškais ir nuorodomis link lobio.
Atskaitos kūnas
Kūnas, kurio atžvilgiu nustatoma judančio kūno padėtis, vadinamas atskaitõs kūnu.
Atskaitos kūnas pasirenkamas laisvai. Juo gali būti namas, kuriame gyvenate, dviratis, kuriuo važiuojate. Štai 4.4.2 paveiksle pavaizduotas parkas, kuriame galima rasti daug atskaitos kūnų. Atskaitos kūnas gali būti suoliukas, medis, apšvietimo stulpas, akmuo, ženklas.
Tai įdomu!
Galima pasirinkti tiek judantį, tiek nejudantį atskaitos kūną.
Koordinačių sistema
Norėdami nustatyti kurio nors kūno padėtį atskaitos kūno atžvilgiu, galime pasinaudoti koordinãčių sistemà. Joje patogu nurodyti koordinatès – kūno vietą, padėtį ar orientaciją erdvėje nusakančius skaičius. Paprastai naudojamos trys koordinačių ašys: x (vertikalioji) – plotis, y (horizontalioji) – aukštis ir z – gylis.
Skiriamos tiesės, plokštumos ir erdvės koordinačių sistemos (4.4.3 pav.).
Koordinačių sistemos pradiniu tašku O žymimas pasirinktas atskaitos kūnas. Šio taško koordinatė lygi 0. Koordinatės skaičiai, einantys į dešinę nuo pradinio taško, yra teigiami, o į kairę – neigiami.
Tiese judančio kūno padėčiai nurodyti pakanka tik vienos koordinačių ašies – x. Pavyzdžiui, nustatant automobilių padėtį kelyje, pasirinkta koordinačių ašis x ir atskaitos kūnas leidžia lengvai nusakyti ir palyginti jų pozicijas. Nustatykime 4.4.4 paveiksle pavaizduotų dviejų automobilių – balto ir raudono – padėtį miesto kelyje. Koordinačių ašį x nutiesiame lygiagrečiai su keliu. Pasirenkame atskaitos kūną, pavyzdžiui, duris, kaip pradinį tašką O (durų atsidarymo vieta). Balto automobilio padėtį rodo taškas A, kurio koordinatė –30 m, raudono automobilio padėtis žymima tašku B, kurio koordinatė 20 m.
Koordinačių sistema tampa nepakeičiama priemone, padedančia tiksliai analizuoti kūnų judėjimą ir padėtį.
Atskaitos sistema
Pasirinkus atskaitos kūną ir su juo susiejus koordinačių sistemą, galima nustatyti kūno padėtį aplinkoje. Judančio kūno padėtis, tai yra koordinatės, laikui bėgant keičiasi, todėl kūno padėties pokyčiams fiksuoti reikalingas laiko matavimo prietaisas (pvz., laikrodis).
Atskaitos kūnas, koordinačių sistema ir laiko matavimo prietaisas sudaro atskaitos sistemą.
Atskaitõs sistemà – tai sistema, naudojama aplinkoje esančių kūnų pozicijai nustatyti. Jos atžvilgiu nusakoma vieta ir laikas. Laikas yra fizikinis dydis, skirtas matuoti judėjimo arba įvykio trukmei. Jis žymimas raide t. Pagrindinis laiko matavimo vienetas yra sekundė:
[t] = 1 s.
Vartojami ir kiti laiko matavimo vienetai: minutės (min), valandos (h).
Dėmesio!
1 min = 60 s;
1 h = 3 600 s;
1 para = 24 h = 1 440 min = 86 400 s.
Atskaitos sistema pavaizduota 4.4.5 paveiksle, kuriame judantis kūnas yra mėlynas automobilis su įmontuotu laikmačiu, atskaitos kūnas – durys (atskaitos taškas O), o koordinačių ašis x nukreipta lygiagrečiai su keliu. Pradiniu laiko momentu (t0 = 0 s) automobilis buvo taške A, kurio koordinatė –45 m. Praėjus laikui t, koordinatės taip pat pakito. Pavyzdžiui, per laiko tarpą nuo t0 = 0 s iki t1 = 15 s automobilis iš taško A (pradinės padėties) iki taško D (galinės padėties) nuvažiavo OD – OA = 90 m. Taigi koordinačių pokytis yra tų koordinačių galinių ir pradinių verčių skirtumas.
Klausimai ir užduotys
- Nurodykite, ką vadiname atskaitos kūnu.
- Kokias žinote koordinačių sistemas? Apibūdinkite jas.
- Nurodykite, kas sudaro atskaitos sistemą.
- Paaiškinkite, kaip pasirenkamas atskaitos kūnas ir kaip jis susijęs su koordinačių sistema.
Ko išmokome?
- Atskaitos kūnas yra pagrindas, kurio atžvilgiu nustatoma kūno padėtis aplinkoje.
- Koordinačių sistema padeda nustatyti kūno vietą ar padėtį erdvėje arba aplinkoje.
- Atskaitos sistemą sudaro atskaitos kūnas, koordinačių sistema ir laiko matavimo prietaisas.
- Atskaitos sistema – tai sistema, naudojama judančių kūnų padėties pokyčiams nustatyti.
- Paslaugą teikia UAB "Biznio mašinų kompanija" ir "Star Cloud OÜ"