Zašto je potrebno isticati relativnost gibanja. Relativna brzina. Relativnost gibanja: osnovni principi

Je li moguće stajati i kretati se brže od bolida Formule 1? Ispostavilo se da je to moguće. Svako kretanje ovisi o izboru referentnog sustava, odnosno svako kretanje je relativno. Tema današnje lekcije: “Relativnost gibanja. Zakon zbrajanja pomaka i brzina." Naučit ćemo kako odabrati referentni sustav u zadanom slučaju, te kako pronaći pomak i brzinu tijela.

Mehaničko gibanje je promjena položaja tijela u prostoru u odnosu na druga tijela tijekom vremena. Ključni izraz u ovoj definiciji je "u odnosu na druga tijela". Svatko od nas je nepomičan u odnosu na bilo koju površinu, ali u odnosu na Sunce mi se, zajedno sa cijelom Zemljom, gibamo orbitalno brzinom od 30 km/s, odnosno kretanje ovisi o referentnom sustavu.

Referentni sustav je skup koordinatnih sustava i satova povezanih s tijelom u odnosu na koje se proučava kretanje. Na primjer, kada se opisuje kretanje putnika unutar automobila, referentni sustav se može povezati s kafićem uz cestu, ili s unutrašnjosti automobila, ili s nadolazećim automobilom koji se kreće ako procjenjujemo vrijeme pretjecanja (slika 1.) .

Riža. 1. Izbor referentnog sustava

Koje fizikalne veličine i pojmovi ovise o izboru referentnog sustava?

1. Položaj tijela ili koordinate

Razmotrimo proizvoljnu točku. U različitim sustavima ima različite koordinate (slika 2).

Riža. 2. Koordinate točke u različitim koordinatnim sustavima

2. Putanja

Razmotrite putanju točke na propeleru aviona u dva referentna sustava: referentni okvir povezan s pilotom i referentni okvir povezan s promatračem na Zemlji. Za pilota dana točka izvršit će kružnu rotaciju (slika 3).

Riža. 3. Kružna rotacija

Dok će za promatrača na Zemlji putanja ove točke biti spiralna linija (slika 4). Očito, putanja ovisi o izboru referentnog sustava.

Riža. 4. Zavojni put

Relativnost putanje. Putanje gibanja tijela u različitim referentnim sustavima

Razmotrimo kako se trajektorija kretanja mijenja ovisno o izboru referentnog sustava na primjeru problema.

Zadatak

Kolika će biti putanja točke na kraju propelera u različitim referentnim točkama?

1. U CO povezan s pilotom zrakoplova.

2. U CO povezanom s promatračem na Zemlji.

Riješenje:

1. Ni pilot ni propeler se ne pomiču u odnosu na zrakoplov. Pilotu će putanja točke izgledati kao krug (slika 5).

Riža. 5. Putanja točke u odnosu na pilota

2. Za promatrača na Zemlji, točka se kreće na dva načina: rotirajući i krećući se prema naprijed. Putanja će biti spiralna (slika 6).

Riža. 6. Putanja točke u odnosu na promatrača na Zemlji

Odgovor : 1) krug; 2) zavojnica.

Koristeći ovaj problem kao primjer, uvjerili smo se da je putanja relativan pojam.

Kao neovisni test predlažemo da riješite sljedeći problem:

Kolika će biti putanja točke na kraju kotača u odnosu na središte kotača ako ovaj kotač čini kretanje naprijed naprijed, a u odnosu na točke na tlu (nepomični promatrač)?

3. Kretanje i put

Razmotrimo situaciju kada splav pluta iu jednom trenutku plivač skoči s nje i pokuša preplivati ​​na suprotnu obalu. Kretanje plivača u odnosu na ribara koji sjedi na obali iu odnosu na splav bit će različito (slika 7).

Kretanje u odnosu na tlo nazivamo apsolutnim, a relativno u odnosu na tijelo koje se kreće - relativnim. Kretanje pokretnog tijela (splavi) u odnosu na nepokretno tijelo (ribar) naziva se prijenosnim.

Riža. 7. Kretanje plivača

Iz primjera proizlazi da su pomak i put relativne veličine.

4. Brzina

Koristeći prethodni primjer, lako možete pokazati da je brzina također relativna veličina. Uostalom, brzina je omjer kretanja i vremena. Vrijeme nam je isto, ali putovanje je drugačije. Stoga će brzina biti drugačija.

Ovisnost karakteristika gibanja o izboru referentnog sustava naziva se relativnost gibanja.

U povijesti čovječanstva bilo je dramatičnih slučajeva povezanih upravo s izborom referentnog sustava. Pogubljenje Giordana Bruna, abdikacija Galileo Galilei- sve su to posljedice borbe između pristaša geocentričnog referentnog sustava i heliocentričnog referentnog sustava. Čovječanstvu se bilo jako teško naviknuti na ideju da Zemlja uopće nije središte svemira, već sasvim običan planet. A kretanje se može smatrati ne samo relativno u odnosu na Zemlju, ovo kretanje će biti apsolutno i relativno u odnosu na Sunce, zvijezde ili bilo koja druga tijela. Opišite kretanje nebeska tijela u referentnom okviru povezanom sa Suncem mnogo zgodnije i jednostavnije, to je uvjerljivo pokazao najprije Kepler, a potom i Newton, koji je na temelju razmatranja kretanja Mjeseca oko Zemlje izveo svoj poznati zakon univerzalne gravitacija.

Ako kažemo da su putanja, put, pomak i brzina relativni, odnosno da ovise o izboru referentnog sustava, onda to ne govorimo o vremenu. U okviru klasične, odnosno Newtonove mehanike, vrijeme je apsolutna vrijednost, odnosno teče jednako u svim referentnim sustavima.

Razmotrimo kako pronaći pomak i brzinu u jednom referentnom sustavu ako su nam poznati u drugom referentnom sustavu.

Razmotrimo prethodnu situaciju, kada splav pluta iu nekom trenutku plivač skoči s nje i pokuša prijeći na suprotnu obalu.

Kako je kretanje plivača u odnosu na stacionarni SO (povezan s ribarom) povezan s kretanjem relativno pokretnog SO (povezanog sa splavi) (slika 8)?

Riža. 8. Ilustracija za zadatak

Kretanje u stacionarnom referentnom okviru nazvali smo . Iz vektorskog trokuta slijedi da . Sada prijeđimo na pronalaženje odnosa između brzina. Prisjetimo se da je u okviru Newtonove mehanike vrijeme apsolutna vrijednost(vrijeme teče isto u svim referentnim sustavima). To znači da se svaki član iz prethodne jednakosti može podijeliti vremenom. Dobivamo:

Ovo je brzina kojom se plivač kreće za ribara;

Ovo je plivačeva vlastita brzina;

Ovo je brzina splavi (brzina rijeke).

Zadatak o zakonu zbrajanja brzina

Razmotrimo zakon zbrajanja brzina koristeći primjer problema.

Zadatak

Dva automobila se kreću jedan prema drugom: prvi automobil brzinom , drugi brzinom . Kolikom se brzinom automobili približavaju jedan drugom (slika 9)?

Riža. 9. Ilustracija za zadatak

Riješenje

Primijenimo zakon zbrajanja brzina. Da bismo to učinili, prijeđimo s uobičajenog CO povezanog sa Zemljom na CO povezan s prvim automobilom. Tako prvi automobil miruje, a drugi se kreće prema njemu brzinom (relativnom brzinom). Kolikom se brzinom, ako prvi automobil miruje, Zemlja okreće oko prvog automobila? Okreće se brzinom i brzina je usmjerena u smjeru brzine drugog automobila (prijenosna brzina). Zbrajaju se dva vektora koja su usmjerena duž iste prave. .

Odgovor: .

Granice primjenjivosti zakona zbrajanja brzina. Zakon zbrajanja brzina u teoriji relativnosti

Dugo se vremena vjerovalo da klasično pravo zbrajanje brzina uvijek vrijedi i primjenjivo na sve referentne sustave. Međutim, prije otprilike godina pokazalo se da u nekim situacijama ovaj zakon ne funkcionira. Razmotrimo ovaj slučaj koristeći primjer problema.

Zamislite da ste na svemirskoj raketi koja se kreće brzinom od . I kapetan svemirska raketa pali svjetiljku u smjeru kretanja rakete (slika 10). Brzina širenja svjetlosti u vakuumu je. Kolika će biti brzina svjetlosti za stacionarnog promatrača na Zemlji? Hoće li biti jednaka zbroju brzina svjetlosti i brzine rakete?

Riža. 10. Ilustracija za zadatak

Činjenica je da je ovdje fizika suočena s dva proturječna pojma. S jedne strane, prema Maxwellovoj elektrodinamici, maksimalna brzina je brzina svjetlosti, a jednaka je . S druge strane, prema Newtonovoj mehanici, vrijeme je apsolutna vrijednost. Problem je riješen kada je Einstein predložio posebnu teoriju relativnosti, odnosno njezine postavke. On je prvi sugerirao da vrijeme nije apsolutno. Odnosno, negdje teče brže, a negdje sporije. Naravno, u našem svijetu malih brzina ne primjećujemo ovaj učinak. Da bismo osjetili tu razliku, moramo se kretati brzinama bliskim brzini svjetlosti. Na temelju Einsteinovih zaključaka zakon zbrajanja brzina u posebna teorija relativnost. Ovako izgleda:

Ovo je brzina u odnosu na stacionarni CO;

Ovo je brzina relativno mobilnog CO;

Ovo je brzina CO koja se kreće u odnosu na CO koja miruje.

Ako zamijenimo vrijednosti iz našeg problema, nalazimo da će brzina svjetlosti za stacionarnog promatrača na Zemlji biti .

Kontroverza je riješena. Također se možete uvjeriti da ako su brzine vrlo male u usporedbi s brzinom svjetlosti, tada se formula za teoriju relativnosti pretvara u klasičnu formulu za zbrajanje brzina.

U većini slučajeva koristit ćemo se klasičnim pravom.

Danas smo saznali da kretanje ovisi o referentnom sustavu, da su brzina, put, kretanje i putanja relativni pojmovi. A vrijeme je, u okvirima klasične mehanike, apsolutni pojam. Naučili smo primijeniti stečeno znanje analizirajući neke tipične primjere.

Bibliografija

  1. Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. fizika ( osnovna razina) - M.: Mnemosyne, 2012.
  2. Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizika 10. razred. - M.: Mnemosyne, 2014.
  3. Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizika - 9, Moskva, Obrazovanje, 1990.
  1. Internet portal Class-fizika.narod.ru ().
  2. Internet portal Nado5.ru ().
  3. Internet portal Fizika.ayp.ru ().

Domaća zadaća

  1. Definirajte relativnost gibanja.
  2. Koje fizikalne veličine ovise o izboru referentnog sustava?

Zamislite električni vlak. Ona tiho putuje tračnicama, prevozeći putnike do njihovih dača. I odjednom, sjedeći u posljednjem vagonu, huligan i parazit Sidorov primijeti da na stanici Sady u vagon ulaze kontrolori. Naravno, Sidorov nije kupio kartu, a još manje želi platiti kaznu.

Relativnost kretanja slobodnog vozača u vlaku

I tako, da ga ne uhvate, brzo se preseli u drugi vagon. Kontrolori, nakon provjere karata svih putnika, kreću u istom smjeru. Sidorov ponovno prelazi u sljedeći vagon i tako dalje.

I tako, kad stigne do prvog vagona i nema više kamo dalje, ispostavi se da je vlak upravo stigao do željene stanice Ogorody, a sretni Sidorov izlazi iz njega, radujući se što je jahao kao zec i nije ga uhvatio .

Što možemo naučiti iz ove akcijske priče? Sidorovu se, bez sumnje, možemo radovati, a možemo, osim toga, otkriti još jednu zanimljivost.

Dok je vlak prešao pet kilometara od stanice Sady do stanice Ogorody za pet minuta, zec Sidorov prešao je istu udaljenost plus udaljenost za isto vrijeme. jednaka duljini vlak u kojem je putovao, odnosno oko pet tisuća dvjesto metara u istih pet minuta.

Ispostavilo se da se Sidorov kretao brže od vlaka. Međutim, kontrolori koji su mu bili za petama razvili su istu brzinu. S obzirom da je brzina vlaka bila oko 60 km/h, bilo je vrijeme da im se svima podijeli nekoliko olimpijskih medalja.

Međutim, naravno, nitko se neće upustiti u takvu glupost, jer svi razumiju da je Sidorovljevu nevjerojatnu brzinu razvio samo u odnosu na stacionarne stanice, tračnice i povrtnjake, a ta je brzina bila posljedica kretanja vlaka, a ne na svi nevjerojatne sposobnosti Sidorova.

U odnosu na vlak, Sidorov se nije kretao nimalo brzo i nije stigao ni do olimpijske medalje, nego ni do vrpce s nje. Ovdje nailazimo na takav pojam kao što je relativnost gibanja.

Pojam relativnosti gibanja: primjeri

Relativnost gibanja nema definiciju, jer nije fizička količina. Relativnost mehaničkog gibanja očituje se u tome što su neke karakteristike gibanja, poput brzine, putanje, putanje i slično, relativne, odnosno ovise o promatraču. U različitim referentnim sustavima te će karakteristike biti različite.

Osim primjera s građaninom Sidorovim u vlaku, možete uzeti gotovo svaki pokret bilo kojeg tijela i pokazati koliko je to relativno. Kad idete na posao, pomičete se naprijed u odnosu na svoju kuću i istovremeno unazad u odnosu na autobus koji ste propustili.

Stojite mirno u odnosu na player u svom džepu i jurite velikom brzinom u odnosu na zvijezdu zvanu Sunce. Svaki korak koji napravite bit će ogromna udaljenost za molekulu asfalta, a beznačajna za planet Zemlju. Svaki pokret, kao i sve njegove karakteristike, uvijek ima smisla samo u odnosu na nešto drugo.

Pitanja.

1. Što znače sljedeće tvrdnje: brzina je relativna, putanja je relativna, put je relativan?

To znači da se ove veličine (brzina, putanja i putanja) za kretanje razlikuju ovisno o tome iz kojeg referentnog okvira se promatra.

2. Pokažite na primjerima da su brzina, putanja i prijeđeni put relativne veličine.

Na primjer, osoba stoji nepomično na površini Zemlje (nema brzine, nema putanje, nema puta), ali u ovom trenutku Zemlja rotira oko svoje osi, pa stoga osoba, u odnosu na, na primjer, središte Zemlje, kreće se određenom putanjom (u krugu), kreće se i ima određenu brzinu.

3. Ukratko formulirajte što je relativnost gibanja.

Gibanje tijela (brzina, putanja, putanja) različito je u različitim referentnim sustavima.

4. Koja je glavna razlika između heliocentričnog sustava i geocentričnog?

U heliocentričnom sustavu referentno tijelo je Sunce, a u geocentričnom sustavu Zemlja.

5. Objasnite izmjenu dana i noći na Zemlji u heliocentričnom sustavu (vidi sl. 18).

U heliocentričnom sustavu ciklus dana i noći objašnjava se rotacijom Zemlje.

Vježbe.

1. Voda se u rijeci giba brzinom 2 m/s u odnosu na obalu. Rijekom plovi splav. Kolika je brzina splavi u odnosu na obalu? u vezi vode u rijeci?

Brzina splavi u odnosu na obalu je 2 m/s, u odnosu na vodu u rijeci - 0 m/s.

2. U nekim slučajevima, brzina tijela može biti ista u različitim referentnim sustavima. Na primjer, vlak se kreće istom brzinom u referentnom okviru povezanom sa zgradom postaje i u referentnom okviru povezanom sa stablom koje raste uz cestu. Ne proturječi li to tvrdnji da je brzina relativna? Objasni svoj odgovor.

Ako oba tijela s kojima su povezani referentni sustavi tih tijela ostanu nepomična jedno u odnosu na drugo, tada su povezana s trećim referentnim sustavom - Zemljom, u odnosu na koji se odvijaju mjerenja.

3. Pod kojim će uvjetom brzina tijela u gibanju biti jednaka u odnosu na dva referentna sustava?

Ako ti referentni sustavi miruju jedan u odnosu na drugi.

4. Zahvaljujući dnevnoj rotaciji Zemlje, osoba koja sjedi na stolici u svojoj kući u Moskvi kreće se relativno zemljina os pri brzini od oko 900 km/h. Usporedite ovu brzinu s početnom brzinom metka u odnosu na pušku, koja iznosi 250 m/s.

5. Torpedni čamac kreće se šezdesetom paralelom južne geografske širine brzinom od 90 km/h u odnosu na kopno. Ubrzati dnevna rotacija Brzina Zemlje na ovoj geografskoj širini je 223 m/s. Kolika je brzina čamca u odnosu na zemljinu os u (SI) i kamo je usmjerena ako se giba prema istoku? na zapad?



Relativnost mehaničkog gibanja

Kretanje u fizici je kretanje tijela u prostoru, koje ima svoje specifične karakteristike.

Mehaničko kretanje može se prikazati kao promjena položaja određenog materijalno tijelo u svemiru. Sve promjene moraju se dogoditi jedna u odnosu na drugu tijekom vremena.

Vrste mehaničkog gibanja

Postoje tri glavne vrste mehaničkog kretanja:

  • ravno kretanje;
  • ravnomjerno kretanje;
  • krivocrtno kretanje.

Za rješavanje problema u fizici uobičajeno je koristiti pretpostavke u obliku predstavljanja objekta kao materijalne točke. Ovo ima smisla u slučajevima kada se oblik, veličina i tijelo mogu zanemariti u svojim pravim parametrima, a predmet koji se proučava može se odabrati kao specifična točka.

Postoji nekoliko osnovnih uvjeta kada se u rješavanju problema koristi metoda uvođenja materijalne točke:

  • u slučajevima kada je veličina tijela izrazito mala u odnosu na udaljenost koju prijeđe;
  • u slučajevima kada se tijelo kreće translatorno.

Translatorno gibanje nastaje u trenutku kada se sve točke materijalnog tijela kreću ravnomjerno. Također, tijelo će se kretati translatorno kada se kroz dvije točke ovog objekta povuče ravna linija, a trebalo bi se kretati paralelno sa svojim izvornim položajem.

Pri početku proučavanja relativnosti mehaničkog gibanja uvodi se pojam referentnog sustava. Formira se zajedno s referentnim tijelom i koordinatnim sustavom, uključujući i sat za odbrojavanje vremena kretanja. Svi elementi čine jedan referentni okvir.

Referentni sustav

Napomena 2

Referentnim tijelom smatra se tijelo u odnosu na koje se određuje položaj drugih tijela u gibanju.

Ako ne dodate dodatne podatke rješenju problema izračuna mehaničkog kretanja, tada to neće biti vidljivo, jer se sva kretanja tijela izračunavaju u odnosu na interakciju s drugim fizičkim tijelima.

Znanstvenici su uveli dodatne koncepte za razumijevanje fenomena, uključujući:

  • pravocrtno jednoliko gibanje;
  • brzina kretanja tijela.

Uz njihovu pomoć, istraživači su pokušali shvatiti kako se tijelo kretalo u svemiru. Konkretno, bilo je moguće odrediti vrstu kretanja tijela u odnosu na promatrače koji su imali različite brzine. Ispostavilo se da rezultat promatranja ovisi o omjeru brzina kretanja tijela i promatrača jednih prema drugima. Svi izračuni korišteni su formulama klasične mehanike.

Postoji nekoliko osnovnih referentnih sustava koji se koriste pri rješavanju problema:

  • pokretna;
  • nepomično;
  • inercijski.

Pri razmatranju gibanja u odnosu na pokretni referentni okvir koristi se klasični zakon zbrajanja brzina. Brzina tijela u odnosu na nepomični referentni sustav bit će jednaka vektorskom zbroju brzina tijela u odnosu na pomični referentni sustav, kao i brzina pomičnog referentnog sustava u odnosu na nepokretni.

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

  • $\overline(v)$ - brzina tijela u fiksnom referentnom okviru,
  • $\overline(v_(0))$ je brzina tijela prema pokretnom referentnom okviru,
  • $\overline(v_(s))$ je brzina dodatnog faktora koji utječe na određivanje brzine.

Relativnost mehaničkog gibanja leži u relativnosti brzina kretanja tijela. Brzine tijela u odnosu na različite referentne sustave također će se razlikovati. Na primjer, brzina osobe u vlaku ili avionu razlikovat će se ovisno o referentnom sustavu u kojem su te brzine određene.

Brzine variraju u smjeru i veličini. Određivanje specifičnog predmeta proučavanja tijekom mehaničkog gibanja igra vitalnu ulogu u izračunavanju parametara gibanja materijalne točke. Brzine se mogu odrediti u referentnom okviru koji je povezan s pokretnim vozilima ili mogu biti u relativnoj ovisnosti o mirujućoj Zemlji ili njenoj rotaciji u orbiti u svemiru.

Ova situacija se može modelirati pomoću jednostavan primjer. Idemo dalje željeznička pruga vlak će izvršiti mehanička kretanja u odnosu na drugi vlak koji se kreće po paralelnim kolosijecima ili u odnosu na Zemlju. Rješenje problema izravno ovisi o odabranom referentnom sustavu. Različiti referentni sustavi imat će različite putanje gibanja. Kod mehaničkog gibanja putanja je također relativna. Put koji tijelo prijeđe ovisi o odabranom referentnom sustavu. Kod mehaničkog kretanja put je relativan.

Razvoj relativnosti mehaničkog gibanja

Također, prema zakonu inercije, počeli su nastajati inercijski sustavi odbrojavanje.

Proces spoznaje relativnosti mehaničkog gibanja trajao je značajno povijesno razdoblje. Ako se isprva model geocentričnog sustava svijeta (Zemlja je središte svemira) dugo smatrao prihvatljivim, onda se kretanje tijela u različitim referentnim sustavima počelo razmatrati u vrijeme poznatog znanstvenika Nikola Kopernik, koji je formirao heliocentrični model svijeta. Prema njoj planete Sunčev sustav rotiraju oko Sunca, a rotiraju i oko vlastite osi.

Mijenjala se struktura referentnog sustava, što je kasnije dovelo do izgradnje progresivnog heliocentričnog sustava. Ovaj model danas omogućuje rješavanje različitih znanstvenih ciljeva i problema, uključujući i područje primijenjene astronomije, kada se putanje zvijezda, planeta i galaksija izračunavaju na temelju metode relativnosti.

Početkom 20. stoljeća formulirana je teorija relativnosti koja se također temelji na temeljnim principima mehaničkog gibanja i međudjelovanja tijela.

Sve formule koje se koriste za izračunavanje mehanički pokreti tijela i definicije njihove brzine, imaju smisla pri brzinama manjim od brzine svjetlosti u vakuumu.

Također u školski plan i program postoji odredba da se svako kretanje jednog tijela može zabilježiti samo u odnosu na drugo tijelo. Ova pozicija se naziva terminom "relativnost gibanja". Iz slika u udžbenicima bilo je jasno da se za nekoga tko stoji na obali rijeke čamac koji plovi pokraj njega sastoji od njegove brzine i brzine riječne struje. Nakon tako detaljnog razmatranja, postaje jasno da nas relativnost gibanja okružuje u svim aspektima našeg života. Brzina tijela je relativna veličina, ali to postaje i njezina derivacija, akceleracija.Važnost ovog zaključka leži u činjenici da je upravo akceleracija uključena u formulu drugog Newtonovog zakona (temeljnog zakona mehanike). Prema tom zakonu svaka sila koja djeluje na tijelo daje mu proporcionalnu akceleraciju. Relativnost gibanja tjera nas da postavimo dodatno pitanje: u odnosu na koje tijelo je dana akceleracija?

Ovaj zakon ne sadrži nikakva objašnjenja o ovom pitanju, ali kroz jednostavne logičke dedukcije može se doći do zaključka da budući da je sila mjera utjecaja jednog tijela (1) na drugo (2), ta ista sila daje ubrzanje tijelo (2) u odnosu na tijelo (1), a ne samo neko apstraktno ubrzanje.

Relativnost gibanja je ovisnost određenog tijela, određene putanje, brzine i gibanja o odabranim referentnim sustavima. U kinematičkom smislu svi korišteni referentni sustavi su jednaki, ali su u isto vrijeme sve kinematičke karakteristike ovog kretanja (putanja, brzina, pomak) različite u njima. Sve veličine koje ovise o odabranom referentnom sustavu kojim će se mjeriti nazivamo relativnim.

Relativnost gibanja, koju je prilično teško definirati bez detaljnog razmatranja drugih pojmova, zahtijeva precizne matematičke proračune. Možemo govoriti o tome da li se tijelo kreće ili ne kada je apsolutno jasno u odnosu na koje (referentno tijelo) njegov položaj mijenja. Referentni sustav je skup elemenata kao što je referentno tijelo, kao i koordinatni sustavi i vremenski referentni sustavi koji su s njim povezani. U odnosu na te elemente razmatra se kretanje bilo kojeg tijela ili Matematički, kretanje objekta (točke) u odnosu na odabrani referentni sustav opisuje se jednadžbama koje utvrđuju kako koordinate koje određuju položaj objekta u tom sustavu promjena u vremenu. Takve jednadžbe koje određuju relativnost gibanja nazivaju se jednadžbe gibanja.

U suvremenoj mehanici svako kretanje nekog tijela je relativno, pa ga treba promatrati samo u odnosu na neki drugi objekt (referentno tijelo) ili cijeli sustav tijela. Na primjer, ne možete jednostavno istaknuti da se Mjesec uopće kreće. Točna izjava bit će da se Mjesec kreće u odnosu na Sunce, Zemlju, zvijezde.

Često se u mehanici referentni sustav ne povezuje s tijelom, već s cijelim kontinuumom osnovnih tijela (stvarnih ili fiktivnih) koja definiraju koordinatni sustav.

Filmovi često prikazuju kretanje u odnosu na različita tijela. Tako, na primjer, u nekim okvirima prikazuju vlak koji se kreće na pozadini nekog krajolika (ovo je kretanje u odnosu na površinu Zemlje), au sljedećem - odjeljak vagona s drvećem koje bljeska kroz prozore (kretanje u odnosu na jednu kočiju). Svako kretanje ili mirovanje tijela, koje je poseban slučaj kretanja, relativno je. Stoga je pri odgovoru na jednostavno pitanje giba li se tijelo ili miruje i kako se giba potrebno razjasniti u odnosu na koje objekte se njegovo kretanje razmatra. Izbor referentnih sustava, u pravilu, vrši se ovisno o navedenim uvjetima problema.



Pročitajte također: