что и в какой последовательности нужно сделать для того чтобы описать положение тела в пространстве

Что и в какой последовательности нужно сделать для того чтобы описать положение тела в пространстве

Движение. Виды движений. Описание движения. Система отсчета.

Механическим движением тела (точки) называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени.

А) Равномерное прямолинейное движение материальной точки.

Б) Равноускоренное прямолинейное движение материальной точки.

В) Движение тела по дуге окружности с постоянной по модулю скоростью.

Г) Гармоническое колебательное движение. Важным случаем механического движения являются колебания, при которых параметры движения точки (координаты, скорость, ускорение) повторяются через определенные промежутки времени.

1. Векторный способ описания движения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Векторный способ описания движения – это описание изменения радиус-вектора материальной точки в пространстве с течением времени.

Рассмотрим движение точки М в некоторой системе отсчета Oxyz (рис.1). Зададим радиус-вектор точки r — вектор, соединяющий начало координат с этой точкой.

При движении точки M вектор r будет с течением времени изменяться, т.е. будет каким-то образом зависеть от времени. Эта зависимость r = r ( t ) представляет собой закон движения в векторном виде.

В процессе движения конец радиус-вектора будет описывать траекторию, а его изменение – перемещение s точки.

2. Координатный способ описания движения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Координатный способ описания движения – описание изменения во времени координат точки в выбранной системе отсчета.

В декартовой системе координат положение точки определяется тройкой чисел ( x , y , z ) — ее декартовыми координатами.

Чтобы задать закон движения точки, необходимо знать значения ее координат в каждый момент времени. Закон движения в координатном виде в общем случае представляет собой систему трех уравнений: x = x ( t ), y = y ( t ), z = z ( t )

Между векторным и координатным способом описания движения существует непосредственная связь, а именно: числовые значения проекций радиус-вектора движущейся точки на координатные оси системы с тем же началом отсчета равны координатам точки: r_x = x , r_y = y , r_z = z .

3. Естественный способ описания движения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Естественный способ описания движения – описание движения вдоль траектории. Этим способом пользуются, когда траектория точки заранее известна.

Под системой отсчета понимают тело отсчета, которое условно считается неподвижным, систему координат, связанную с телом отсчета, и часы, также связанные с телом отсчета. В кинематике система отсчета выбирается в соответствии с конкретными условиями задачи описания движения тела.

Источник

Способы описания движения. Система отсчета

Урок 3. Физика 10 класс

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Способы описания движения. Система отсчета»

Сегодня мы рассмотрим наиболее распространенные способы описания движения и более подробно остановимся на понятии системы отсчёта. Напомним, что для описания движения материальной точки нужно научиться рассчитывать положение точки в любой момент времени, относительно выбранного тела отсчета.

Например, если мы задаём положение точки в системе координат, то каждая координата будет зависеть от времени. То есть, чтобы описать движение точки нужно найти функцию зависимости каждой координаты от времени.

Для примера возьмем подвиг незабвенного барона Мюнхгаузена, который утверждал, что может летать на ядре. Если учесть большое расстояние, которое пролетает ядро, то Мюнхгаузена можно считать за точку. Пушка будет являться телом отсчёта, то есть, началом координат. Положение барона можно описать с помощью двух координат, поскольку он двигается только в одной плоскости.

Тогда, зависимости координат х и у будут описываться уравнениями:

Эти уравнения называются кинематическими уравнениями движения точки.

Линия, вдоль которой движется точка в пространстве, называется траекторией.

Движение может быть разным, и траектория может быть сколь угодно сложной. Движение называется прямолинейным, если траектория является прямой линией.

Если же траектория представляет собой кривую, то это движение криволинейное.

Другой способ описания движения — это векторный способ. На прошлом уроке мы познакомились с тем, как задавать положение точки с помощью радиус-вектора. Если точка двигается, то с течением времени, радиус вектор может изменять длину и направление. Таким образом, радиус-вектор являться функцией зависимости от времени:

Поскольку радиус-вектор определяется с помощью координат, то одно векторное уравнение эквивалентно трём скалярным уравнениям:

Как мы знаем, системой отсчёта называется совокупность тела отсчёта и связанной с ним системы координат и часов, с помощью которых измеряется время. В различных системах отсчёта движение одного и того же тела может быть описано по-разному. Например, если сбросить мяч с крыши дома, то в системе отсчёта, связанной с крышей, длина радиус-вектора будет увеличиваться. Но в системе отсчёта связанной с поверхностью Земли, длина радиус-вектора будет уменьшаться.

Главное запомнить следующее: если выбрали тело отсчета, то все наблюдения, вычисления и уравнения должны быть связаны именно с этим телом отсчёта, как с началом координат.

Например, в каюте корабля все предметы остаются неподвижны, относительно корабля. Но, вместе с этим, все эти предметы двигаются относительно поверхности земли.

Таким образом, в системе отсчета, связанной с кораблем, координаты тел, находящихся в каюте, будут заданы постоянными величинами. В системе отсчёта, связанной с поверхностью земли, координаты будут задаваться в соответствии со скоростью движения корабля. Если мы предположим, что корабль двигается равномерно и прямолинейно, то меняться будет только одна координата. Если же мы предположим, что корабль покачивается на волнах, то координата зет будет задана периодичной функцией.

Примеры решения задач.

Задача 1. Самолёт летит в одной плоскости. В начальный момент времени самолёт находится на высоте 1000 м и на расстоянии 5 км от аэродрома. Постройте соответствующую систему координат и отметьте на ней самолёт в начальный момент времени.

Давайте выполним несколько упражнений. Допустим, самолёт летит в одной плоскости. В начальный момент времени самолет находится на высоте 1000 метров и на расстоянии 5 километров от аэродрома. Постройте соответствующую систему координат и отметьте на ней самолет в начальный момент времени.

Итак, очевидно, что телом отсчёта в данном случае является аэродром.

Задача 2. Если самолёт, двигаясь равномерно, ежеминутно поднимается на 1200 метров и удаляется от аэродрома на 3000 метров, то, как описать его движение?

Из формулировки этого вопроса мы можем извлечь следующее: в одинаковые промежутки времени, равные 1 мин, горизонтальное перемещение самолёта составляет 3000 метров, а вертикальное — 1200 метров.

Обратите внимание, что реальная скорость самолёта направлена так, что самолёт одновременно удаляется от аэродрома и в горизонтальном, и в вертикальном направлении. Поэтому, скорости, которые мы нашли — это проекции вектора скорости на оси х и у.

Источник

Первая помощь пострадавшим. Это должен знать каждый

к.м.н., врач-хирург, организатор здравоохранения

Как правильно оказывать первую помощь при растяжениях, переломах, обмороках, кровотечении, ранении, шоке и пр. Чек-лист действий

Умение оказывать первую помощь — один из самых необходимых навыков, позволяющих сохранить здоровье и жизнь пострадавшего. Оказывает такую помощь не медицинский работник, а любой человек, имеющий соответствующую подготовку, в порядке само- или взаимопомощи.

Правильная техника оказания первой помощи:

Как правильно оказывать первую помощь

Первую помощь пострадавшему нужно оказывать быстро и под руководством одного человека. Противоречивые советы со стороны, суета, споры и растерянность ведут к потере драгоценного времени.

Как обращаться к окружающим на месте происшествия

Разумеется, вы не знаете окружающих по именам. В этой ситуации уместно будет обращаться к ним по внешним признакам.

Пример. Вы оценили обстановку на месте происшествия, не выявили опасности для себя и бросаетесь проводить сердечно-легочную реанимацию лежащему на асфальте мужчине, у которого отсутствуют дыхание и сердцебиение. При этом вы говорите (кричите) что-то вроде: «Девушка в красной футболке, немедленно звоните по номеру 112!» или «Мальчик в зеленой кепке, быстро беги и найди мужчин, чтобы перенести пострадавшего в другое место!».

Старайтесь сохранять уважительный тон даже в экстремальной ситуации, избегайте грубости.

Как правильно транспортировать пострадавших

Транспортировать пострадавшего нужно по возможности быстро, безопасно и щадяще. В зависимости от вида травмы и имеющихся средств (табельные, подручные) транспортировать пострадавших можно разными способами: поддержание, вынос на руках, перевозка транспортом.

Когда оказывать первую помощь

Состояния, при которых оказывается первая помощь:

Что учесть при оказании первой помощи

Вам точно будет страшно — это нормально. Бояться будете и за себя, и за пострадавшего, и за то, что можете где-то допустить ошибку. Перед тем как что-то сделать, быстро спросите себя, что будет хуже: неумелое действие или бездействие. Главный принцип оказания любой помощи — не навреди. Соблюдайте его всегда.

Чтобы научиться базовым навыкам оказания первой помощи пострадавшим на производстве, посмотрите запись вебинара «Первая помощь пострадавшим на производстве. 13 базовых правил». Вызвать скорую медицинскую помощь, а по возможности доставить пострадавшего в медицинскую организацию нужно незамедлительно. Оказывающий первую помощь должен знать:

Оказывающий первую помощь должен уметь:

В конце статьи есть шпаргалка

С чего начать оказание первой помощи

МЧС России рекомендуют действовать по следующему алгоритму:

Первое место среди состояний, при которых следует оказать первую помощь, занимают травмы: синяки (гематомы), растяжения, вывихи и переломы (открытые, закрытые, со смещением и без). В ряде случаев по характеру перелома можно без труда восстановить картину происшествия, если пострадавший без сознания, а свидетелей происшествия нет.

Как оказать первую помощь при растяжении

Растяжение — повреждение мягких тканей (связок, мышц, сухожилий, нервов) под влиянием силы, не нарушающей их целости.

Вынужденное положение конечности и деформация формы сустава способны сразу привлечь внимание при осмотре, но могут быть неочевидны в холодное время года под толстой одеждой. В этом случае необходимо действовать методом исключения от наихудшего варианта.

Сначала убедитесь, что у пострадавшего нет перелома и сопутствующего кровотечения. Если пострадавший в сознании и адекватен, попросите его пошевелить дистальными (дальними) отделами конечности, то есть пальцами руки или ноги. При переломе движение, скорее всего, будет выполнить невозможно или пострадавший сообщит о сильной боли. При вывихе кость остается целой и движение в мелких дистальных суставах не будет вызывать вышеуказанных симптомов.

Смещение суставной головки с запустеванием суставной капсулы и пружинящая фиксация конечности при ее нормальном положении также относятся к специфическим признакам вывиха. Первая помощь в этой ситуации — оценить ситуацию и обеспечить безопасные условия для оказания помощи, вызвать скорую помощь, зафиксировать поврежденную конечность в том положении, в котором она оказалась после вывиха, придать конечности возвышенное положение. При вывихах суставов нижней конечности пострадавшего надо доставить в лечебное учреждение в лежачем положении (на носилках) с подкладыванием под конечность подушек, ее фиксацией.

Как оказать первую помощь при переломе

Постановку диагноза и лечение (в том числе вправление) доверьте врачу-травматологу. Только в фильмах показывают, что дернув человека за руку, можно вправить головку плечевой кости на место. На практике более вероятно, что вы усугубите травму.

Как оказать первую помощь при кровотечении

Кровотечения могут быть не только наружными, но и внутренними, когда на поверхности тела не видно источника кровотечения.

Наружные кровотечения

Для начала визуально определите вид кровотечения: артериальное, венозное или капиллярное. Любое из них потенциально опасно для жизни.

Артериальное кровотечение возникает при повреждении артерий (крупные пульсирующие трубки различного диаметра, кровь по которым проходит от сердца к органам и тканям под высоким давлением), наиболее опасно.

Придайте кровоточащей области приподнятое положение, наложите чистую давящую повязку, максимально согните конечность в суставе. Прижимайте сосуды выше раны в определенных анатомических точках — там, где менее выражена мышечная масса, сосуд проходит поверхностно и его можно прижать к подлежащей кости (прижатие на протяжении).

Прижимать лучше не одним, а несколькими пальцами одной или обеих рук, выстроенными в одну линию.

Жгут накладывают при повреждении крупных артерий конечностей выше раны, чтобы он полностью пережимал артерию. Приподнимите конечность, подложив под нее мягкую ткань (бинт, одежду и др.), сделайте несколько витков до полной остановки кровотечения. Витки должны ложиться вплотную один к другому, чтобы между ними не попадали складки одежды. Концы жгута надежно зафиксируйте: завяжите или скрепите с помощью цепочки и крючка.

К жгуту прикрепите записку с указанием времени, когда его наложили. В летнее время жгут не должен быть зафиксирован дольше 1,5 часов, в зимнее время — 40 минут. Нельзя скрывать наложенный жгут под одеждой, он должен быть обязательно виден.

При крайней необходимости более продолжительного пребывания жгута на конечности его ослабляют на 5–10 минут (до восстановления кровоснабжения конечности). На это время пальцами прижмите поврежденный сосуд. Такую манипуляцию можно повторять несколько раз, но при этом каждый раз сокращая продолжительность времени между манипуляциями в 1,5–2 раза по сравнению с предыдущей.

Венозное кровотечение возникает при повреждении стенок вен и отличается тем, что из раны медленной непрерывной струей вытекает темная кровь.

При выраженном кровотечении из вен нижних конечностейважно наложить повязку без промедления, потому что существует реальная опасность эмболии — попадания воздуха, частиц жира/ткани в вену и заноса их в легкие, головной мозг и т.п.

Капиллярное кровотечение — следствие повреждения мельчайших кровеносных сосудов (капилляров), кровоточит вся раневая поверхность.

Внутренние кровотечения

Наиболее частыми причинами внутреннего кровотечения являются дорожно-транспортные происшествия (удар водителя грудью и животом об рулевое колесо, наезд на пешехода — в результате происходит разрыв внутренних органов, например селезенки, печени, в более редких случаях почки, поджелудочной железы). Эти состояния относятся к угрожающим жизни.

Заподозрить внутреннее кровотечение можно, если известны обстоятельства происшествия и пострадавший сначала возбужден, затем становится заторможенным, бледным. Может выделяться холодный липкий пот, дыхание может стать частым и поверхностным.

Действия при внутреннем кровотечении:

Как оказать первую помощь при обмороке

Обморок сам по себе не является смертельно опасным состоянием. Но в процессе падения пострадавший может удариться головой, может произойти западение языка и нарушение дыхания. Более того, в ряде случаев обморок — лишь «маска» для более опасных состояний.

Как оказать первую помощь при ранениях

Ранения — повреждения кожных покровов, слизистых, мышц, нервов, кровеносных сосудов, костей, внутренних органов.

Как оказать первую помощь при шоке

Шок в общем понимании — состояние, когда организм изо всех сил сопротивляется смертельной опасности, но потихоньку проигрывает в этой битве.

Выделяют несколько видов шока, в том числе гиповолемический — вследствие выраженной кровопотери (при наружном или внутреннем кровотечении).

Как оказать первую помощь при отравлении окисью углерода

Образование окиси углерода происходит при горении и в производственных условиях.

Как оказать первую помощь при электротравме

Как оказать первую помощь при ожогах

Ожоги по глубине поражения подразделяют на четыре степени:

Как оказать первую помощь при переохлаждении и обморожении

Общее переохлаждение может быть опасно тем, что пострадавший не осознает свое положение и отказывается от помощи.

Берегите себя, здоровья вам и вашим близким!

Посмотреть видеозаписи с демонстрацией приемов оказания первой помощи на тренажере «Гоша», узнать алгоритм вызова скорой медицинской помощи и скачать готовые инструкции по оказанию первой помощи пострадавшим вы сможете в курсе обучения «Обучение оказанию первой помощи пострадавшим. 16 ак. часов».

Шпаргалка

В шпаргалке собрана полезная информация из статьи:

Источник

I. Механика

Тестирование онлайн

Положение предметов в пространстве. Тело отсчета.

Местонахождение клада: «Стань у восточного угла крайнего дома села лицом на север и, пройдя 120 шагов, повернись лицом на восток и пройди 200 шагов. В этом месте вырой яму в 10 локтей и найдешь 100 слитков золота». Клад найти невозможно, иначе его давно откопали бы. Почему? Тело, относительно которого совершается описание не определено, неизвестно в каком селе находится тот самый дом. Необходимо точно определиться с телом, которое возьмется за основу нашего будущего описания. Такое тело в физике называется телом отсчета. Его можно выбрать произвольно. Например, попробуйте выбрать два различных тела отсчета и относительно их описать местонахождение компьютера в комнате. Выйдет два непохожих друг на друга описания.

Система координат

Рассмотрим картинку. Где находится дерево, относительно велосипедиста I, велосипедиста II и нас, смотрящих на монитор?

На этом рисунке дерево справа от велосипедиста I

На этом рисунке дерево слева от велосипедиста I

Относительно нас велосипедист движется в отрицательном направлении по оси X, дерево находится в положительном направлении по оси Y

Относительно нас велосипедист движется в положительном направлении по оси X, дерево находится в положительном направлении по оси Y

Можно ли выбирать не такие направления осей? Можно. Но нельзя менять их направления в течение решения, например, одной задачи. Можно ли выбрать другие названия осей? Можно, но вы рискуете тем, что вас не поймут другие, лучше так не поступать. Можно ли поменять местами ось X с осью Y? Можно, но не путайтесь в координатах: (x;y).

При прямолинейном движении тела для определения его положения достаточно одной координатной оси.

Для описания движения на плоскости используется прямоугольная система координат, состоящая из двух взаимно перпендикулярных осей (декартовая система координат).

С помощью трехмерной системы координат можно определить положение тела в пространстве.

Система отсчета

Относительность движения

Космонавт вышел в открытый космос. В состоянии покоя или движения он находится? Если рассматривать его относительно друга космонавта, находящегося рядом, он будет покоиться. А если относительно наблюдателя на Земле, космонавт движется с огромной скоростью. Аналогично с поездкой в поезде. Относительно людей в поезде вы неподвижно сидите и читаете книгу. Но относительно людей, которые остались дома, вы двигаетесь со скоростью поезда.

Примеры выбора тела отсчета, относительно которого на рисунке а) поезд движется (относительно деревьев), на рисунке б) поезд покоится относительно мальчика.

Изменение перемещения и скорости в разных системах отсчета

Перемещение и скорость изменяются при переходе из одной системы отсчета в другую.

Скорость человека относительно земли (неподвижной системы отсчета) различная в первом и втором случаях.

Вектора подвижной со и тела относительно подвижной со совпадают по направлению

Вектора подвижной со и тела относительно подвижной со противоположные по направлению

Изменение траектории в разных системах отсчета

Траектория движения тела относительна. Например, рассмотрим пропеллер вертолета, спускающегося на Землю. Точка на пропеллере описывает окружность в системе отсчета, связанного с вертолетом. Траектория движения этой точки в системе отсчета, связанной с Землей, представляет собой винтовую линию.

Поступательное движение

НО! Иногда нет необходимости указывать положение каждой точки тела. Рассмотрим подобные случаи. Например, это не нужно делать, когда все точки тела движутся одинаково.

Одинаково движутся все токи чемодана, машины.

Движение тела, при котором все его точки движутся одинаково, называется поступательным

Материальная точка

Не нужно описывать движение каждой точки тела и тогда, когда его размеры очень малы по сравнению с расстоянием, которое оно проходит. Например, корабль, преодолевающий океан. Астрономы при описании движения планет и небесных тел друг относительно друга не учитывают их размеров и их собственное движение. Несмотря на то, что, например, Земля громадная, относительно расстояния до Солнца она ничтожно мала.

Нет необходимости рассматривать движение каждой точки тела, когда они не влияют на движение тела всего целиком. Такое тело можно представлять точкой. Все вещество тела как бы сосредотачиваем в точку. Получаем модель тела, без размеров, но она имеет массу. Это и есть материальная точка.

Рассмотрим движущихся спортсменов

В этом случае можно спортсмена моделировать материальной точкой

В случае прыжка спортсмена в воду (рисунок справа) нельзя моделировать его в точку, так как от любого положения рук и ног зависит движение всего тела

Главное запомнить

1) Положение тела в пространстве определяется относительно тела отсчета;
2) Необходимо задать оси (их направления), т.е. систему координат, которая определяет координаты тела;
3) Движение тела определяется относительно системы отсчета;
4) В разных системах отсчета скорость тела может быть разной;
5) Что такое материальная точка

Видеодемонстрация относительности движения

Сложение скоростей

Упражнения

Мимо стоящего велосипедиста проезжает колонна движущихся с одинаковой скоростью машин. Движется ли каждая из машин относительно велосипедиста? Движется ли машина относительно другой машин? Движется ли велосипедист относительно машины?

Относительно велосипедиста каждая машина движется. Машина относительно другой машины покоится. Велосипедист движется относительно машины.

Из центра горизонтально расположенного вращающегося диска по его поверхности пущен шарик. Каковы траектории шарика относительно Земли и диска?

В системе отсчета, связанной с подставкой, перемещения равны R и 2R. В системе отсчета, связанной с диском, перемещение все время равно нулю.

Почему дождевые капли в безветренную погоду оставляют наклонные прямые полосы на стеклах равномерно движущегося поезда?

Каким образом можно определить скорость бега, если тренироваться на беговой дорожке со сломанным автоматическим определением скорости? Ведь относительно стен зала не пробегаешь ни одного метра.

Определить скорость беговой ленты относительно стен зала.

Эскалатор метро движется вверх со скоростью 0,75 м/с. а) С какой скоростью и в каком направлении надо идти по эскалатору, чтобы быть все время на уровне одного из фонарей освещения туннеля? б) С какой скоростью относительно поднимающейся лестницы надо было бы передвигаться, чтобы опускаться вниз со скоростью пассажиров, неподвижно стоящих на другой опускающейся лестнице?

а) Вниз со скоростью 0,75 м/с; б) 1,5 м/с

Какую систему координат следует выбрать (одномерную, двухмерную, трехмерную) для определения положения таких тел:
1. трактор в поле;
2. поезд;
3. люстра в комнате;
4. лифт;
5. подводная лодка;
6. шахматная фигура

1. двухмерную;
2. одномерную;
3. двухмерную;
4. одномерную;
5. трехмерную;
6. двухмерную

Источник