三、参考系和坐标系
1.运动描述的相对性 自然界中所有物体都在不停地运动,绝对静止的物体是没有的。如,放在桌子上的书相对桌子是静止的,但它却随地球以3.0×104m?s1的速率绕太阳旋转;太阳以2.5×105m?s-1的速率绕银河系的中心旋转。从这个意义上说,运动是绝对的。描述物体的运动要找一个参照物,相对不同的参照物,物体的运动状态是不相同的。例如,在一平稳行驶的轮船中,静坐的乘客相对于轮船是静止的,而相对于岸又是运动的。船和岸都是参照物。可见,相对于不同的参照物,物体运动情况的描述是不同的,这就是运动描述的相对性。
2.参考系和坐标系物理学中把为描述物体运动而选的参照物叫做参考系,也叫做参照系。参考系可以是单个物体,也可以是由几个相对静止的物体组成的物体系。由于不同的参考系对同一物体运动情况的描述是不同的,因此,在描述物体运动情况时,必须指明是对哪个参考系而言。在地面附近讨论物体运动时,通常选择地球为参考系;在讨论地球及其他行星运动时,常以太阳为参考系。
为了定量地描述物体的位置和位置随时间的变化,必须在参考系上建立坐标系,这样才可以用数学的语言来描述物体的运动状态。
数学上坐标系的种类很多,例如直角坐标系、极坐标系、球坐标系等,下面介绍在描述物体作机械运动时常用的两种坐标系。
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