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參照物、參照系與坐標系:解讀運動描述的關鍵概念

更新時間:2024-06-08 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

都對。參照物是具體的物體,當我們只需要做簡單的運動比較時,就可以用參照物。參照系是一個比較完整的數學框架,在這個框架內可以解決各種形式的復雜運動問題。坐標系是參照系數學框架的具體形式。NTa物理好資源網(原物理ok網)

比如,我們只考慮地球和太陽這兩個物體,以太陽為參照物,我們就說地球在運動,這就是所謂的簡單比較。但是,我們無法只通過參照物來找出運動物體的具體運動狀態,比如軌道方程等。要求軌道方程,需要在參照物上選定一個基點,比如太陽中心,建立一個坐標系參照物的定義,這樣就可以在這個坐標系中用空間變量(x,y)和時間變量(t)來表示地球運動的軌道曲線,F=f(x,y,t)。這個被假定為靜止的,并以此為標準來描述運動的坐標系就叫做參照系。所以,顧名思義,參照物就是用來參照的物體,而參照系就是用來參照的坐標系。在數學形式上物理資源網,參照系比參照物更具體,在數學描述上,參照系比參照物更強大。 但與坐標系相比,參考系相對抽象,我們在談論參考系時,并不關心它的具體形式,而只強調它作為測量運動的標準所起的作用。坐標系則更加具體。描述同一個物體的運動,在選定參考系之后,我們可以使用傳統的直角坐標系、球坐標系、柱坐標系等。這只是為了數學上的方便,對運動的本質沒有影響。比如前面的例子中,對于地球繞太陽公轉的問題,我們也是用太陽中心建立參考系參照物的定義,但是可以用極坐標系來代替直角坐標系。這樣,運動方程就可以寫成F=f(r,θ)。雖然方程看上去不一樣,但和前面的等價,這樣處理問題也更方便。NTa物理好資源網(原物理ok網)

參照物的定義NTa物理好資源網(原物理ok網)

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