Инерциальные системы отсчета.
В отсутствии внешних полей пространство является однородным и изотропным, время – однородным. Системы отсчета (СО), в которых тела, предоставленные себе, покоятся или движутся равномерно и прямолинейно, называются инерциальными СО (ИСО). Так как закон инерции является одним из законов механики Ньютона, то можно сказать, что в ИСО выполняются законы Ньютона.
Принцип относительности Галилея утверждает: законы механики одинаковы во всех ИСО, неизменность внешнего вида уравнений законов механики относительно формул преобразования координат и времени Галилея. Получим их, а также следствия из них, используя рисунок, где М- мгновенное положение материальной точки, -две инерциальные СО. Из чертежа следует, что
(*)
О
Кроме того, исходим из принципа дальнодействия и абсолютности хода времени во всех ИСО:
. (**)
Рассмотрим самый простой вариант движения одной ИСО относительно другой – вдоль оси Ох (остальные оси перемещаются параллельно соответствующим в другой ИСО) с относительной скоростью . Пусть в моменты времени начала систем координат совпадали. Тогда формулы (*) и (**) запишутся так:
Эти формулы называют формулами Галилея.
Составим производную по времени от обеих сторон этого равенства:
Мы получили классическую теорему сложения скоростей (ТСС).
Составим вторую производную:
Так как масса в классической физике является инвариантной величиной, а силы зависят или от расстояния, или от относительной скорости, то мы получаем ковариантность (неизменность внешнего вида) формулы 2-го закона КМ:
причем
Дополнение. ( Более подробное рассмотрение предыдущего вопроса)
ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ГАЛИЛЕЯ.
ФОРМУЛЫ ГАЛИЛЕЯ.
Достарыңызбен бөлісу: |