поиск по сайту

Принцип относительности и преобразования Г. Галилея

Принцип относительности движения и покоя Г. Галилея и три закона динамики И. Ньютона являются сутью классической механики, которая была создана в XVII столетии. Основное значение классической механики состоит в том, что на ее основе впервые удалось описать законы движения и взаимодействия всех физических тел макро- и мегамира. В частности, было установлено, что движение и взаимодействие космических объектов (планет, их спутников, комет) подчиняются тем же законам, какие описывают движение и взаимодействие тел на поверхности Земли.

Чтобы лучше понять значение и новизну для своего времени открытий Галилея и Ньютона, необходимо кратко охарактеризовать предшествующие физические представления. До XVII в. господствовали представления о движении, которые еще в IV в. до н. э. сформулировал Аристотель. Все механические движения он разбивает на две большие группы: движения небесных тел в надлунном мире и движения тел в подлунном, земном мире. Движение небесных тел — наиболее совершенное движение. Оно представляет собой равномерное вращательное круговое движение. Совершенство кругового движения в том, что у него нет ни начала, ни конца; оно вечно и неизменно. В отличие от небесных движений земные движения несовершенны: они имеют начало и конец. Движения земных тел, в свою очередь, можно разделить на две категории: насильственные и естественные. Естественное движение — это движение тела к своему месту, например тяжелого тела вниз, а легкого — вверх. Тела, состоящие из элементов земли, стремятся вниз, а тела, образованные из воздуха или огня, — вверх. Естественное движение происходит само собой, оно не требует приложения силы. Все остальные движения на Земле — насильственные и требуют применения силы. Из этого следует, что в условиях земного мира покой абсолютен, а движение насильственно.

Концепция Аристотеля была чисто умозрительной, по существу неверной, и поэтому не имела и не могла иметь практического значения. В отличие от нее открытия Галилея и Ньютона основываются на экспериментально подтвержденных данных и имеют огромное практическое значение.

Принцип относительности движения Г. Галилея. Согласно этому принципу все инерциальные системы, т. е. такие, которые движутся прямолинейно и равномерно друг относительно друга, равноправны между собой в отношении описания механических процессов. Истинность этого утверждения Галилей продемонстрировал при помощи следующего мысленного эксперимента. Представим, говорил он, что вы оказываетесь в закрытом трюме корабля и желаете выяснить, стоит ли корабль на месте или движется. Как это сделать, не выглядывая наружу? Возможно, следует провести какой-нибудь эксперимент, который даст разные результаты на стоящем и движущемсякорабле. Например, выпустим из руки камень, чтобы он упал вниз, и затем рассмотрим траекторию его движения. Оказывается, что и на неподвижном, и на равномерно движущемся корабле камень упадет вертикально вниз. То есть траектория движения камня внутри корабля не зависит от того, движется ли корабль прямолинейно и равномерно или стоит на месте.

Из рассуждений Галилея также следует вывод, что нет абсолютной скорости, все скорости относительные. Например, если вы стоите неподвижно, а мимо вас проносится поезд со скоростью 60 км/ч и по вагону этого поезда в обратном направлении идет пассажир со скоростью 5 км/ч, то относительно вас пассажир будет перемещаться со скоростью 55 км/ч. Если же пассажир идет по ходу движения поезда, то по отношению к вам он будет перемещаться со скоростью 65 км/ч. Проведенный нами расчет относительной скорости в физике называется преобразованиями Галилея.
До XX в. считалось, что преобразования Галилея носят универсальный характер, т. е. описывают преобразования скоростей в любых инерциальных системах. Однако оказалось, что это не так. В начале XX в., исследуя явления электромагнетизма, X. Лоренц показал, что объекты, двигающиеся с очень большой скоростью, которая сравнима со скоростью света, подчиняются другим преобразованиям. Несмотря на это преобразования Галилея и сейчас считаются истинными, но только по отношению к объектам, скорость которых значительно меньше скорости света.





Если Вам необходимо написание реферата, курсовой или дипломной работы по данной теме, Вы можете

Позвонить:

Ещё из раздела Естествознание

    Понятие периодического события может быть раскрыто через категории «ритм» и «цикл». Ритм — это равномерное чередование каких-либо элементов. Цикл — это совокупность явлений и процессов, составляющих кругооборот в течение некоторого промежутка ...
      Все виды гомеостаза, наблюдаемого в живых организмах и экосистемах, не являются статическими, а достигаются за счет непрерывно протекающих процессов, активно препятствующих любой тенденции к нарушению этого постоянства. Средообразующие функции ...
        Объединение молекул в микроскопические структуры обычно называют микроскопическими телами. К таким надмолекулярным структурам можно отнести клетку живого организма и ее составные части: ядро, хромосому и т. п. Размеры и масса молекул изменяются в ...
          Объединение молекул в микроскопические структуры обычно называют микроскопическими телами. К таким надмолекулярным структурам можно отнести клетку живого организма и ее составные части: ядро, хромосому и т. п. Размеры и масса молекул изменяются в ...
            Задача естественных наук — физики, химии, биологии и других — получение объективных знаний о реальности. Поэтому естествознание стремится к максимально адекватному описанию окружающего мира. Основные утверждения в естественных науках формулируются в ...
              В физике в конце XIX в. господствовало представление, что существует два вида материи: неделимые частички, или атомы, которые обладают массой покоя, и электромагнитное поле, которое четко не локализовано в пространстве, но которое является ...
                Разработанная А. Эйнштейном ранее специальная теория относительности применима для расчета временных и пространственных характеристик объектов, которые находятся в инерциалъных системах отсчета, т. е. двигаются равномерно. Так, первый постулат ...
                  До второй половины XIX в. полагали, что неорганические и органические вещества имеют разную природу. Считалось, что органические вещества (сложные соединения, построенные на основе атомов углерода) могут образовываться лишь в результате ...
                    Долгое время существовало мнение о том, что способностью к самоорганизации обладают только биологические объекты и системы. После появления компьютеров, самообучающихся программ и возникновения робототехники стало очевидно, что искусственно ...
                      На обыденном уровне симметрия понимается как правильное, взаимно соответствующее расположение частей объекта, которое образует пропорциональную, сбалансированную форму В неживой и живой природе можно встретить разные проявления симметрии. ...
                        Согласно рациональному мировоззрению любое событие или явление имеет свою причину. Причина всякого события или явления, происходящего с каким-либо телом, может быть понята как результат воздействия со стороны других тел. Поэтому рациональное ...
                          Облик современной цивилизации, повседневная жизнь обыкновенного человека в значительной мере зависят от открытий, которые были сделаны в науках за последние 100 лет. Попробуйте представить себе нашу жизнь без индустрии градостроительства, транспорта ...




                          © 2006-2024 ИП Антонович А.С.
                          +375-29-5017588
                          +375-29-1438110
                                                  
                          zavtrasessiya.com

                          Сайт работает на платформе Nestorclub.com