I.7.1 ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ГАЛИЛЕЯ
В основе классической механики лежит принцип относительности Галилея (или механический принцип относительности): законы динамики одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта. Этот принцип означает, что законы динамики неизменны относительно преобразований Галилея.
Преобразования Галилея связывают между собой различные кинематические величины, движущихся с некоторой скоростью в двух инерциальных системах отсчёта ( и
) (рис.42).
Введём следующие обозначения:
- координаты относительно системы
;
- координаты относительно системы
;
- время, измеренное в системе
;
- время, измеренное в системе
;
- скорость системы
в направлении оси
, измеренная в системе
;
- скорость тела в системе
;
- скорость тела в системе
;
- ускорение тела в системе
;
- ускорение тела в системе
.
А. Преобразование времени
В обеих системах отсчёта время течёт одинаково, т.е.
. (I.156)
В. Преобразование пространственных координат
Пространственные координаты точки в обеих системах различаются на величину пути , пройденного системой
в направлении оси
за время
:
;
;
(I.157)
.
С. Преобразование скоростей
Скорости тела различаются в обеих системах на величину скорости системы
в направлении оси
:
;
;
; (I.158)
,
где - составляющие скорости
, а
- составляющие скорости
.
D. Преобразование ускорений
Ускорения тел в направлении оси в обеих системах одинаковы, поскольку при
:
;
;
, (I.159)
где - составляющие
и
- составляющие
.
Так как ускорения тел в обеих системах одинаковы, то и уравнение движения классической механики (второй закон Ньютона) не меняет своего вида при переходе от одной инерциальной системы к другой.
Кроме того, при переходе к инерциальной системе, движущейся с некоторой скоростью относительно другой системы, остаются инвариантными(неизменными) следующие величины: времена и ускорения. Скорости, напротив, изменяются по величине и направлению (если они не совпадают с направление оси ).
Дата добавления: 2016-09-06; просмотров: 2846;