Relativitatea mișcării constă în faptul că, atunci când se studiază mișcarea în sisteme de referință care se mișcă uniform și rectiliniu în raport cu sistemul de referință fix acceptat, toate calculele pot fi efectuate folosind aceleași formule și ecuații, ca și cum nu ar exista o mișcare a referinței în mișcare. sistem raportat la cel fix.

Relativitatea mișcării: principii de bază

Cadru de referință- acesta este un set de corpuri de referință, sistem de coordonate și timp asociat cu corpul în raport cu care este studiată mișcarea (sau echilibrul) altor obiecte puncte materiale sau tel. Orice mișcare este relativă, iar mișcarea unui corp ar trebui luată în considerare numai în relație cu alt corp (corp de referință) sau sistem de corpuri. Este imposibil să indicați, de exemplu, cum se mișcă Luna în general, puteți determina doar mișcarea ei în raport cu Pământul sau Soarele și stelele etc.

Matematic, mișcarea unui corp (sau a unui punct material) în raport cu un sistem de referință ales este descrisă prin ecuații care stabilesc modul în care coordonatele care determină poziția corpului (punctului) în acest sistem de referință se modifică în timpul t. De exemplu, în coordonatele carteziene x, y, z, mișcarea unui punct este determinată de ecuațiile X = f1(t), y = f2(t), Z = f3(t), numite ecuații de mișcare.

Corp de referință- corpul faţă de care este specificat sistemul de referinţă.

Cadru de referință- în comparație cu un continuum întins pe corpuri de referință de bază reale sau imaginare. Este firesc să prezentăm următoarele două cerințe organismelor de bază (generatoare) ale sistemului de referință:

1. Corpurile de bază trebuie să fie nemișcate unul față de celălalt. Acest lucru este verificat, de exemplu, de absența unui efect Doppler atunci când semnalele radio sunt schimbate între ei.

2. Corpurile de bază trebuie să se miște cu aceeași accelerație, adică să aibă aceleași indicatori ai accelerometrelor instalate pe ele.

Corpurile în mișcare își schimbă poziția față de alte corpuri. Poziția unei mașini care circulă cu viteză de-a lungul unei autostrăzi se schimbă în raport cu marcajele de pe stâlpii kilometri, poziția unei nave care navighează în mare lângă țărm se schimbă în raport cu stele și linia de coastă, iar mișcarea unui avion care zboară deasupra pământului poate fie judecat după modificarea poziţiei sale faţă de suprafaţa Pământului. Mișcare mecanică este procesul de schimbare a poziției corpurilor în spațiu în timp. Se poate demonstra că același corp se poate mișca diferit față de alte corpuri.

Astfel, este posibil să spunem că un corp se mișcă numai atunci când este clar în raport cu ce alt corp - corpul de referință - sa schimbat poziția.

Relativitatea mișcării: un exemplu din viața reală

Imaginați-vă un tren electric. Ea călătorește în liniște de-a lungul șinelor, transportând pasageri la casele lor. Și deodată, stând în ultima trăsură, huliganul și parazitul Sidorov observă că la stația Sady intră controlorii în trăsură. Desigur, Sidorov nu a cumpărat un bilet și vrea să plătească amenda și mai puțin.

Și astfel, ca să nu fie prins, se mișcă repede în linie dreaptă mișcare uniformă la o altă trăsură. Controlorii, după ce au verificat biletele tuturor pasagerilor, se deplasează în aceeași direcție. Sidorov trece din nou la următoarea trăsură și așa mai departe. Și așa, când ajunge la primul vagon și nu există unde să meargă mai departe, se dovedește că trenul tocmai a ajuns la gara Ogorody de care are nevoie și iese fericit Sidorov, bucurându-se că a călărit ca un iepure și nu a fost prins. .

Ce putem învăța din această poveste plină de acțiune? Ne putem, fără îndoială, să ne bucurăm pentru Sidorov și putem, în plus, să descoperim un alt fapt interesant.

În timp ce trenul a parcurs cinci kilometri de la gara Sady la stația Ogorody în cinci minute, iepurele Sidorov a parcurs aceeași distanță plus o distanță egală cu lungimea trenului în care se deplasa, adică aproximativ cinci mii două sute de metri. în aceleaşi cinci minute. Se pare că Sidorov se mișca mai repede decât trenul. Cu toate acestea, controlorii care îl urmau pe călcâie au dezvoltat aceeași viteză. Având în vedere că viteza trenului era de aproximativ 60 km/h, a venit momentul să le acordăm tuturor mai multe medalii olimpice.

Cu toate acestea, desigur, nimeni nu se va angaja într-o asemenea prostie, pentru că toată lumea înțelege că viteza incredibilă a lui Sidorov a fost dezvoltată de el numai în raport cu stațiile staționare, șinele și grădinile de legume, iar această viteză a fost determinată de mișcarea trenului și nu la totul prin abilitățile incredibile ale lui Sidorov. În ceea ce privește trenul, Sidorov nu se mișca deloc rapid și nici măcar nu a ajuns la medalia olimpică, dar nici măcar panglica de pe aceasta. Aici întâlnim un astfel de concept precum relativitatea mișcării.

Studiind cinematica, învățăm să descriem mișcare mecanică– modificarea pozitiei unui corp fata de alte corpuri in timp. Pentru clarificare foarte cuvinte importante„față de alte corpuri” vom da un exemplu în care va trebui să vă folosiți imaginația.

Să presupunem că ne-am urcat într-o mașină și am mers pe drumul care duce spre nord. Să aruncăm o privire în jur. Cu mașinile care se apropie, totul este simplu: se apropie mereu de noi dinspre nord, trec pe lângă noi și se îndepărtează spre sud (uită-te la poză - mașina albastră din stânga).

Este mai dificil cu mașinile care trec. Acele mașini care circulă mai repede decât noi se apropie de noi din spate, ne depășesc și se îndepărtează spre nord (de exemplu, mașina gri din centru). Dar mașinile pe care le depășim se apropie de noi din față și se îndepărtează de noi în spate (mașină roșie pe dreapta). Adică, mașinile care trec față de noi se pot deplasa spre sud în același timp, când în raport cu drumul merg spre nord!

Așadar, din punctul de vedere al șoferului și pasagerilor mașinii noastre (capota albastră este mai jos în poză), mașina roșie fiind depășită se îndepărtează spre sud, deși, din punctul de vedere al băiatului din lateral de drum, aceeași mașină se deplasează spre nord. În plus, mașina roșie va „zbura fluierând” pe lângă băiat și „va pluti încet” înapoi pe lângă mașina noastră.

Prin urmare, mișcarea corpurilor poate arăta diferit din punctele de vedere ale diferiților observatori. Acest fenomen este relativitatea mișcării mecanice . Se manifestă prin faptul că viteza, direcția și traiectoria aceleiași mișcări sunt diferite pentru diferiți observatori. Tocmai am ilustrat primele două diferențe (în viteză și direcție de mișcare) folosind exemplul mașinilor. În continuare vom arăta diferențele de formă a traiectoriei aceluiași corp pentru diferiți observatori (vezi poza cu iahturile).

Să ne amintim: cinematica creează o descriere matematică a mișcării corpurilor. Dar cum să faci asta dacă mișcarea arată diferit din punctele de vedere ale diferiților observatori? Pentru a asigura certitudinea, în fizică se alege întotdeauna un sistem de referință.

Sistem de referință numit ceas și sistem de coordonate asociat cu un corp de referință (observator). Să explicăm acest lucru cu exemple.

Să ne imaginăm că călătorim într-un tren și aruncăm un obiect. Ne va cădea la picioare, deși chiar și cu o viteză de 36 km/h trenul se mișcă 10 metri în fiecare secundă. Să ne imaginăm acum că un marinar s-a urcat pe catargul iahtului și a aruncat o ghiule (vezi figura). De asemenea, nu ar trebui să ne fie rușine că va cădea la baza catargului, în ciuda faptului că iahtul navighează înainte. Acesta este în fiecare moment de timp miezul se mișcă atât în ​​jos, cât și înainteîmpreună cu iahtul.

Asa de, în cadrul de referință asociat iahtului(să-i spunem „punte”), miezul se mișcă doar vertical și parcurge o cale egală cu lungimea catargului; traiectoria nucleului este un segment de linie dreaptă. Dar în cadrul de referinţă asociat ţărmului(să-i spunem „dig”), miezul se mișcă atât vertical, cât și înainte; traiectoria miezului este o ramură a unei parabole, iar traseul este în mod clar mai lung decât lungimea catargului. Concluzie: traiectoriile și traseele aceluiași nucleu sunt diferite în sisteme de referință diferite: „punte” și „dig”.

Dar viteza de bază? Deoarece acesta este același corp, considerăm că momentul căderii sale în ambele sisteme de referință este același. Dar din moment ce căile străbătute de miez sunt diferite, atunci vitezele aceleiași mișcări în sisteme de referință diferite sunt diferite.

Este posibil să fii staționar și să te miști în continuare mai repede decât o mașină de Formula 1? Se dovedește că este posibil. Orice mișcare depinde de alegerea sistemului de referință, adică orice mișcare este relativă. Tema lecției de astăzi: „Relativitatea mișcării. Legea adunării deplasărilor și vitezelor.” Vom învăța cum să alegem un sistem de referință într-un caz dat și cum să găsim deplasarea și viteza unui corp.

Mișcarea mecanică este schimbarea poziției unui corp în spațiu față de alte corpuri în timp. Expresia cheie din această definiție este „față de alte organisme”. Fiecare dintre noi este nemișcat față de orice suprafață, dar față de Soare noi, împreună cu întregul Pământ, suferim o mișcare orbitală cu o viteză de 30 km/s, adică mișcarea depinde de sistemul de referință.

Un sistem de referință este un set de sisteme de coordonate și ceasuri asociate cu corpul în raport cu care mișcarea este studiată. De exemplu, atunci când descriem mișcările pasagerilor în interiorul unei mașini, sistemul de referință poate fi asociat cu o cafenea de pe marginea drumului, sau cu interiorul unei mașini, sau cu o mașină care se deplasează din sens opus, dacă estimăm timpul de depășire (Fig. 1). .

Orez. 1. Selectarea sistemului de referință

Ce mărimi și concepte fizice depind de alegerea sistemului de referință?

1. Poziția corpului sau coordonatele

Să luăm în considerare un punct arbitrar. În diferite sisteme are coordonate diferite (Fig. 2).

Orez. 2. Coordonatele unui punct în diferite sisteme de coordonate

2. Traiectorie

Luați în considerare traiectoria unui punct de pe elicea unui avion în două cadre de referință: cadrul de referință asociat cu pilotul și cadrul de referință asociat cu observatorul de pe Pământ. Pentru pilot punct dat va efectua o rotire circulară (Fig. 3).

Orez. 3. Rotație circulară

În timp ce pentru un observator de pe Pământ traiectoria acestui punct va fi o linie elicoidală (Fig. 4). Evident, traiectoria depinde de alegerea sistemului de referință.

Orez. 4. Traseu elicoidal

Relativitatea traiectoriei. Traiectorii mișcării corpului în diverse sisteme de referință

Să luăm în considerare modul în care traiectoria mișcării se modifică în funcție de alegerea sistemului de referință folosind exemplul unei probleme.

Sarcină

Care va fi traiectoria punctului de la capătul elicei în diferite puncte de referință?

1. În CO asociat cu pilotul aeronavei.

2. În CO asociat cu observatorul de pe Pământ.

Soluţie:

1. Nici pilotul, nici elicea nu se deplasează în raport cu aeronavă. Pentru pilot, traiectoria punctului va părea a fi un cerc (Fig. 5).

Orez. 5. Traiectoria punctului relativ la pilot

2. Pentru un observator de pe Pământ, un punct se mișcă în două moduri: rotind și înainte. Traiectoria va fi elicoidală (Fig. 6).

Orez. 6. Traiectoria unui punct în raport cu un observator de pe Pământ

Răspuns : 1) cerc; 2) helix.

Folosind această problemă ca exemplu, am fost convinși că traiectoria este un concept relativ.

Ca test independent, vă sugerăm să rezolvați următoarea problemă:

Care va fi traiectoria unui punct de la capătul roții în raport cu centrul roții, dacă această roată se mișcă înainte, și în raport cu punctele de pe sol (un observator staționar)?

3. Mișcarea și calea

Să luăm în considerare o situație în care o plută plutește și la un moment dat un înotător sare de pe ea și încearcă să treacă pe malul opus. Mișcarea înotătorului față de pescarul care stă pe mal și față de plută va fi diferită (Fig. 7).

Mișcarea relativă la sol se numește absolută, iar relativă la un corp în mișcare - relativă. Mișcarea unui corp în mișcare (plută) în raport cu un corp staționar (pescăr) se numește portabil.

Orez. 7. Mișcarea înotătorului

Din exemplu rezultă că deplasarea și calea sunt cantități relative.

4. Viteza

Folosind exemplul anterior, se poate arăta cu ușurință că și viteza este valoare relativă. La urma urmei, viteza este raportul dintre mișcare și timp. Timpul nostru este același, dar călătoria noastră este diferită. Prin urmare, viteza va fi diferită.

Se numește dependența caracteristicilor mișcării de alegerea sistemului de referință relativitatea mișcării.

În istoria omenirii au existat cazuri dramatice asociate tocmai cu alegerea unui sistem de referință. Execuția lui Giordano Bruno, abdicarea lui Galileo Galilei - toate acestea sunt consecințe ale luptei dintre susținătorii cadrului de referință geocentric și cadrul de referință heliocentric. A fost foarte greu pentru omenire să se obișnuiască cu ideea că Pământul nu este deloc centrul universului, ci o planetă complet obișnuită. Iar mișcarea poate fi considerată nu numai relativă la Pământ, această mișcare va fi absolută și relativă la Soare, stele sau orice alte corpuri. Descrierea mișcării corpurilor cerești într-un cadru de referință asociat cu Soarele este mult mai convenabilă și mai simplă; acest lucru a fost demonstrat în mod convingător mai întâi de Kepler, și apoi de Newton, care, pe baza unei analize a mișcării Lunii în jurul Pământului, a derivat faimoasa sa lege a gravitației universale.

Dacă spunem că traiectoria, calea, deplasarea și viteza sunt relative, adică depind de alegerea sistemului de referință, atunci nu spunem asta despre timp. În cadrul mecanicii clasice sau newtoniene, timpul este o valoare absolută, adică curge în mod egal în toate sistemele de referință.

Să luăm în considerare cum să găsim deplasarea și viteza într-un sistem de referință dacă ne sunt cunoscute într-un alt sistem de referință.

Să luăm în considerare situația anterioară, când o plută plutește și la un moment dat un înotător sare de pe ea și încearcă să treacă pe malul opus.

Cum este mișcarea unui înotător în raport cu un SO staționar (asociat cu pescarul) de mișcarea unui SO relativ mobil (asociat cu pluta) (Fig. 8)?

Orez. 8. Ilustrație pentru problema

Am numit mișcare într-un cadru de referință staționar. Din triunghiul vectorial rezultă că . Acum să trecem la găsirea relației dintre viteze. Să ne amintim că în cadrul mecanicii newtoniene, timpul este o valoare absolută (timpul curge la fel în toate sistemele de referință). Aceasta înseamnă că fiecare termen din egalitatea anterioară poate fi împărțit în timp. Primim:

Aceasta este viteza cu care se mișcă un înotător pentru un pescar;

Acest viteza proprieînotător;

Aceasta este viteza plutei (viteza râului).

Problemă privind legea adunării vitezelor

Să luăm în considerare legea adunării vitezelor folosind un exemplu de problemă.

Sarcină

Două mașini se mișcă una spre alta: prima mașină cu viteză, a doua cu viteză. Cu ce ​​viteză se apropie mașinile una de alta (Fig. 9)?

Orez. 9. Ilustrație pentru problema

Soluţie

Să aplicăm legea adunării vitezelor. Pentru a face acest lucru, să trecem de la CO obișnuit asociat cu Pământul la CO asociat cu prima mașină. Astfel, prima mașină devine staționară, iar cea de-a doua se deplasează spre ea cu viteză (viteză relativă). Cu ce ​​viteză, dacă prima mașină staționează, se rotește Pământul în jurul primei mașini? Se rotește cu o viteză, iar viteza este direcționată în direcția vitezei celei de-a doua mașini (viteza de transfer). Se însumează doi vectori care sunt direcționați de-a lungul aceleiași drepte. .

Răspuns: .

Limitele de aplicabilitate ale legii adunării vitezelor. Legea adunării vitezelor în teoria relativității

Multă vreme s-a crezut că drept clasic adăugarea vitezelor este întotdeauna valabilă și aplicabilă tuturor sistemelor de referință. Cu toate acestea, cu aproximativ ani în urmă s-a dovedit că în unele situații această lege nu funcționează. Să luăm în considerare acest caz folosind un exemplu de problemă.

Imaginați-vă că vă aflați pe o rachetă spațială care se mișcă cu o viteză de . Iar căpitanul rachetei spațiale aprinde lanterna în direcția de mișcare a rachetei (Fig. 10). Viteza de propagare a luminii în vid este de . Care va fi viteza luminii pentru un observator staționar pe Pământ? Va fi egală cu suma vitezelor luminii și a rachetei?

Orez. 10. Ilustrație pentru problema

Cert este că aici fizica se confruntă cu două concepte contradictorii. Pe de o parte, conform electrodinamicii lui Maxwell, viteza maximă este viteza luminii și este egală cu . Pe de altă parte, conform mecanicii newtoniene, timpul este o valoare absolută. Problema a fost rezolvată când Einstein a propus teoria specială a relativității, sau mai degrabă postulatele acesteia. El a fost primul care a sugerat că timpul nu este absolut. Adică, undeva curge mai repede, iar undeva mai încet. Desigur, în lumea noastră de viteze mici nu observăm acest efect. Pentru a simți această diferență, trebuie să ne mișcăm la viteze apropiate de viteza luminii. Pe baza concluziilor lui Einstein, a fost obținută legea adunării vitezelor în teoria relativității speciale. Arata cam asa:

Aceasta este viteza relativă la un CO staționar;

Aceasta este viteza CO relativ mobil;

Aceasta este viteza CO în mișcare în raport cu CO staționar.

Dacă înlocuim valorile din problema noastră, aflăm că viteza luminii pentru un observator staționar pe Pământ va fi de .

Controversa a fost rezolvată. De asemenea, vă puteți asigura că dacă vitezele sunt foarte mici în comparație cu viteza luminii, atunci formula pentru teoria relativității se transformă în formula clasică pentru adăugarea vitezelor.

În cele mai multe cazuri vom folosi legea clasică.

Astăzi am aflat că mișcarea depinde de sistemul de referință, că viteza, calea, mișcarea și traiectoria sunt concepte relative. Iar timpul, în cadrul mecanicii clasice, este un concept absolut. Am învățat să aplicăm cunoștințele dobândite analizând câteva exemple tipice.

Bibliografie

1. Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Fizică ( un nivel de bază al) - M.: Mnemosyne, 2012.
2. Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizica clasa a X-a. - M.: Mnemosyne, 2014.
3. Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizica - 9, Moscova, Educație, 1990.

1. Portalul de internet Class-fizika.narod.ru ().
2. Portalul de internet Nado5.ru ().
3. Portalul de internet Fizika.ayp.ru ().

Teme pentru acasă

1. Definiți relativitatea mișcării.
2. Ce mărimi fizice depind de alegerea sistemului de referință?

Relativitatea mișcării mecanice

Mișcarea în fizică este mișcarea unui corp în spațiu, care are propriile sale caracteristici specifice.

Mișcarea mecanică poate fi reprezentată ca o schimbare a poziției unui anumit corp material în spațiu. Toate schimbările trebuie să apară una față de alta în timp.

Tipuri de mișcare mecanică

Mișcarea mecanică este de trei tipuri principale:

• mișcare dreaptă;
• mișcare uniformă;
• mișcare curbilinie.

Pentru a rezolva probleme de fizică, se obișnuiește să se utilizeze presupuneri sub forma reprezentării unui obiect ca punct material. Acest lucru are sens în cazurile în care forma, dimensiunea și corpul pot fi ignorate în parametrii săi adevărați, iar obiectul studiat poate fi selectat ca punct specific.

Există mai multe condiții de bază atunci când metoda de introducere a unui punct material este utilizată în rezolvarea unei probleme:

• în cazurile în care dimensiunea corpului este extrem de mică în raport cu distanța pe care o parcurge;
• în cazurile în care corpul se mişcă translaţional.

Mișcarea de translație are loc în momentul în care toate punctele unui corp material se mișcă în mod egal. De asemenea, corpul se va mișca într-o manieră translațională atunci când o linie dreaptă este trasată prin două puncte ale acestui obiect și ar trebui să se miște paralel cu locația sa inițială.

Când se începe studiul relativității mișcării mecanice, se introduce conceptul de sistem de referință. Este format împreună cu un corp de referință și un sistem de coordonate, inclusiv un ceas pentru numărarea timpului de mișcare. Toate elementele formează un singur cadru de referință.

Sistem de referință

Nota 2

Un corp de referință este considerat a fi un corp în raport cu care este determinată poziția altor corpuri în mișcare.

Dacă nu adăugați date suplimentare la soluția problemei calculării mișcării mecanice, atunci nu va fi vizibil, deoarece toate mișcările corpului sunt calculate în raport cu interacțiunea cu alte corpuri fizice.

Oamenii de știință au introdus concepte suplimentare pentru a înțelege fenomenul, inclusiv:

• mișcare uniformă rectilinie;
• viteza de mișcare a corpului.

Cu ajutorul lor, cercetătorii au încercat să descopere cum se mișcă corpul în spațiu. În special, a fost posibil să se determine tipul de mișcare a corpului în raport cu observatorii care au avut viteze diferite. S-a dovedit că rezultatul observației depinde de raportul dintre vitezele de mișcare ale corpului și observatorii unul față de celălalt. Toate calculele au folosit formulele mecanicii clasice.

Există mai multe sisteme de referință de bază care sunt utilizate la rezolvarea problemelor:

• mobil;
• nemişcat;
• inerțială.

Când luăm în considerare mișcarea în raport cu un cadru de referință în mișcare, se folosește legea clasică a adunării vitezelor. Viteza corpului față de cadrul de referință fix va fi egală cu suma vectorială a vitezei corpului față de cadrul de referință în mișcare, precum și viteza cadrului de referință în mișcare față de cel staționar.

$\overline(v) = \overline(v_(0)) + \overline(v_(s))$, unde:

• $\overline(v)$ - viteza corpului într-un cadru de referință fix,
• $\overline(v_(0))$ este viteza corpului în cadrul de referință în mișcare,
• $\overline(v_(s))$ este viteza factorului suplimentar care influențează determinarea vitezei.

Relativitatea mișcării mecanice constă în relativitatea vitezei cu care se mișcă corpurile. Vitezele corpurilor în raport cu diferite sisteme de referință vor diferi și ele. De exemplu, viteza unei persoane într-un tren sau avion va diferi în funcție de sistemul de referință în care sunt determinate aceste viteze.

Vitezele variază în direcție și magnitudine. Determinarea unui obiect de studiu specific în timpul mișcării mecanice joacă un rol rol vital la calcularea parametrilor deplasării unui punct material. Vitezele pot fi determinate într-un cadru de referință care este asociat cu vehiculele în mișcare sau pot fi în dependență relativă de Pământul staționar sau de rotația acestuia pe orbită în spațiu.

Această situație poate fi modelată folosind un exemplu simplu. Trecând peste calea ferata trenul va efectua mișcări mecanice față de un alt tren care se deplasează pe șine paralele sau față de Pământ. Soluția problemei depinde direct de sistemul de referință ales. Sistemele de referință diferite vor avea traiectorii de mișcare diferite. În mișcarea mecanică, traiectoria este de asemenea relativă. Calea parcursă de corp depinde de sistemul de referință ales. În mișcarea mecanică, calea este relativă.

Dezvoltarea relativității mișcării mecanice

De asemenea, conform legii inerției, au început să se formeze sisteme de referință inerțiale.

Procesul de realizare a relativității mișcării mecanice a durat o perioadă istorică considerabilă. Dacă la început modelul sistemului geocentric al lumii (Pământul este centrul Universului) a fost considerat acceptabil pentru o lungă perioadă de timp, atunci mișcarea corpurilor în diferite sisteme de referință a început să fie luată în considerare în timpul celebrului om de știință Nicolaus Copernic, care a format modelul heliocentric al lumii. Potrivit ei, planetele sistem solar se rotesc în jurul Soarelui și, de asemenea, se rotesc în jurul propriei axe.

Structura sistemului de referință s-a schimbat, ceea ce a condus ulterior la construirea unui sistem heliocentric progresiv. Acest model de astăzi face posibilă rezolvarea diferitelor obiective și probleme științifice, inclusiv în domeniul astronomiei aplicate, atunci când traiectoriile stelelor, planetelor și galaxiilor sunt calculate pe baza metodei relativității.

La începutul secolului al XX-lea a fost formulată teoria relativității, care se bazează și pe principiile fundamentale ale mișcării mecanice și ale interacțiunii corpurilor.

Toate formulele care sunt folosite pentru a calcula mișcările mecanice ale corpurilor și pentru a determina viteza lor au sens la viteze mai mici decât viteza luminii în vid.

Asociat cu un corp în raport cu care se studiază mișcarea (sau echilibrul) altor puncte sau corpuri materiale. Orice mișcare este relativă, iar mișcarea unui corp ar trebui luată în considerare numai în relație cu alt corp (corp de referință) sau sistem de corpuri. Este imposibil să indicați, de exemplu, cum se mișcă Luna în general, puteți determina doar mișcarea ei în raport cu Pământul sau Soarele și stelele etc.

Matematic, mișcarea unui corp (sau a unui punct material) în raport cu un cadru de referință ales este descrisă prin ecuații care stabilesc modul în care se modifică în timp. t coordonate care determină poziția corpului (punctului) în acest sistem de referință. De exemplu, în coordonatele carteziene x, y, z, mișcarea unui punct este determinată de ecuațiile X = f1(t), y = f2(t), Z = f3(t), numite ecuații de mișcare.

Corp de referință- corpul faţă de care este specificat sistemul de referinţă.

Cadru de referință- în comparație cu un continuum întins peste real sau imaginar de bază corpuri de referință. Este firesc să prezentăm următoarele două cerințe organismelor de bază (generatoare) ale sistemului de referință:

1. Corpurile de bază trebuie să fie nemişcat unul față de celălalt. Acest lucru este verificat, de exemplu, de absența efectului Doppler atunci când semnalele radio sunt schimbate între ei.

2. Corpurile de bază trebuie să se miște cu aceeași accelerație, adică să aibă aceleași indicatori ai accelerometrelor instalate pe ele.

Vezi si

Relativitatea mișcării

Corpurile în mișcare își schimbă poziția față de alte corpuri. Poziția unei mașini care circulă cu viteză de-a lungul unei autostrăzi se schimbă în raport cu marcajele de pe stâlpii kilometri, poziția unei nave care navighează în mare lângă țărm se schimbă în raport cu stele și linia de coastă, iar mișcarea unui avion care zboară deasupra pământului poate fie judecat după modificarea poziţiei sale faţă de suprafaţa Pământului. Mișcarea mecanică este procesul de schimbare a poziției corpurilor în spațiu în timp. Se poate demonstra că același corp se poate mișca diferit față de alte corpuri.

Astfel, este posibil să spunem că un corp se mișcă numai atunci când este clar în raport cu ce alt corp - corpul de referință - sa schimbat poziția.

Note

Legături

Fundația Wikimedia. 2010.

Vedeți ce înseamnă „Relativitatea mișcării” în alte dicționare:

Evenimentele sunt un efect cheie al SRT, manifestat, în special, în „paradoxul gemenilor”. Să luăm în considerare câteva ceasuri sincronizate situate de-a lungul axei în fiecare dintre cadrele de referință. În transformările Lorentz se presupune că în momentul de față ... Wikipedia

Teoriile relativității formează o parte esențială a bazei teoretice a fizicii moderne. Există două teorii principale: particulară (specială) și generală. Ambele au fost create de A. Einstein, în special în 1905, general în 1915. În fizica modernă, în special... ... Enciclopedia lui Collier

RELATIVITATE- natura a ceva care depinde de alt lucru. Teoria stiintifica relativitatea nu are nimic în comun cu teoria filozofică a relativității cunoașterii umane; este o interpretare a fenomenelor universului (și nu a cunoașterii umane),... ... Dicţionar filosofic

Momentul unghiular (momentul cinetic, momentul unghiular, momentul orbital, momentul unghiular) caracterizează cantitatea de mișcare de rotație. O valoare care depinde de cât de mult se rotește masa, de modul în care este distribuită în raport cu axa... ... Wikipedia

Einstein, teoria fizică, care ia în considerare proprietățile spațiu-temporale procese fizice. Deoarece legile stabilite de teoria relativității sunt comune tuturor proceselor fizice, de obicei se vorbește despre ele pur și simplu ca... ... Dicţionar enciclopedic

În sens larg, orice schimbare, în sens restrâns, o schimbare a poziţiei unui corp în spaţiu. D. a devenit un principiu universal în filosofia lui Heraclit („totul curge”). Posibilitatea lui D. a fost negata de Parmenide si Zenon din Elea. Aristotel l-a împărțit pe D. în... ... Enciclopedie filosofică

Imagine a sistemului solar din cartea lui Andreas Cellarius Harmonia Macrocosmica (1708) Sistem heliocentric lumea ideea că Soarele este corpul ceresc central în jurul căruia se învârte Pământul și altele... Wikipedia

ZENON DE ELEA- [greacă Ζήνων ὁ ᾿Ελεάτης] (sec. V î.Hr.), greacă veche. filosof, reprezentant al școlii eleatice de filosofie, elev al lui Parmenide, creatorul celebrei „Aporii lui Zenon”. Viața și lucrările Data exactă a nașterii lui Z. E. este necunoscută. Potrivit lui Diogene... Enciclopedia Ortodoxă

Mișcarea mecanică a unui corp este schimbarea poziției sale în spațiu față de alte corpuri în timp. În acest caz, corpurile interacționează conform legilor mecanicii. Secțiunea de mecanică care descrie proprietăți geometrice mișcări fără a ține cont de... ... Wikipedia

Un sistem de referință este o combinație între un corp de referință, un sistem de coordonate asociat și un sistem de referință temporală, în raport cu care se ia în considerare mișcarea (sau echilibrul) oricăror puncte sau corpuri materiale. Mișcare matematică... Wikipedia

Cărți

• Set de mese. Fizică. Statică. Teoria relativității speciale (8 tabele), . Artă. 5-8664-008. Album educativ de 8 coli. Articolul - 5-8625-008. Condiții de echilibru pentru mișcarea de translație. Condiții de echilibru pentru mișcarea de rotație. Centrul de greutate. Centrul de masa...