参照物也叫参考物,在高中、大学物理课本中常称之为参照系或参考系,它是为了确定物体的位置和描述物体的运动而选作标准的一个物体或一组相对位置不改变的物体。
参照物是可以任意选取的。
从运动学的观点来看,所有的参照物都是等效的,无优劣可言。
但是,一个物体的确定的运动,对不同的参照物可表现为不同的运动。
例如,在匀速直线运动的火车中的自由落体,相对于车厢做直线运动,相对于地面做抛体运动。
所以,选择合适的参照物可以简化对物体运动的描述,便于研究运动的规律。
在研究地面上物体的运动时,人们通常都选地面或相对于地面静止的物体作参照物。
在大学课本和物理专著中常看到“惯性参考系”和“非惯性参考系”的物理名词,惯性定律成立的参考系叫惯性参考系。
相对于惯性参考系做匀速直线运动的参考系都是惯性参考系。
地球可以看作一个不很精确的惯性参考系。
相对于惯性参考系做变速运动的参考系叫非惯性参考系,牛顿第一定律、第二定律在非惯性参考系中不成立。
为了定量地描述物体相对于参照物的运动,必须在参照物上建立坐标系,运动物体上的每一个点相对于参照物的位置,都可以用该点的三个坐标单值地确定。在力学中常用的坐标系有直角坐标系、柱坐标系和球坐标系。
什么叫惯性参考系?
惯性参考系是指在一个参考系中,物体不受外力作用时,将保持静止或匀速直线运动的状态。
详细来说,惯性参考系是一个特殊的参考系,在其中牛顿运动定律成立。
这意味着在这个参考系中,没有观察到任何加速度的物体将保持静止或匀速直线运动。
例如,在太空中远离其他天体的航天器中,宇航员和物体都会保持静止或匀速直线运动,除非受到外部力的作用。
这种参考系被认为是“惯性”的,因为它与物体的惯性行为相对应。
为了更好地理解惯性参考系,我们可以将其与非惯性参考系进行对比。
非惯性参考系是指那些加速或旋转的参考系。
在这种参考系中,即使物体没有受到外部力的作用,观察者也会看到物体有加速度或旋转。
例如,在旋转木马上的孩子,即使他们没有受到外部力的作用,他们也会感到被向心力牵引,这是因为他们所在的参考系(旋转木马)是非惯性的。
在实际应用中,惯性参考系的选择是非常重要的。
因为只有在惯性参考系中,牛顿运动定律才能准确地描述物体的运动。
工程师在设计机械系统、物理学家在研究基本粒子、天文学家在观测星体运动时,都需要选择适当的惯性参考系来确保测量的准确性和理论的适用性。
总的来说,惯性参考系是一个基本的物理概念,它为我们提供了一个理解物体运动规律的基础。
通过对比非惯性参考系,我们可以更加深入地理解惯性参考系的特性。
在实际应用中,正确选择和使用惯性参考系是确保科学研究和工程技术准确性的关键。
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