 
поиск по сайту
|
Страны переселенческого капитализма К странам переселенческого капитализма относятся Австралия, Новая Зеландия, Южно-Африканская Республика и Израиль. Главной отличительной чертой стран этой подгруппы является то, что ... подробнее |
| Борьба рабочих за социальные права в Европе в 19 веке Переход от ручного труда к машинному, фабрично-заводскому производству не привел к улучшению положения рабочих, большая часть результатов труда которых присваивалась владельцами средств производства. ... подробнее |
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.
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
Самым существенным отличием человека от животных является наличие у него чрезвычайно развитой нервной системы и, как следствие этого, наличие сознания. Однако такие явления нервной деятельности, как рефлексы, инстинкты, навыки и внимание, присущи не ...
Термин «биосфера» впервые ввел в 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс. По его мнению, в области взаимодействия литосферы, гидросферы и атмосферы можно выделить самостоятельную оболочку — биосферу. В. Вернадский, определяя биосферу, ввел понятие «живое ...
Гипотеза о тепловой смерти Вселенной является следствием второго начала термодинамики. Одним из первых эту гипотезу в середине XIX в. высказал Р. Клаузиус на основании расширенного толкования второго начала термодинамики. Из второго начала следует, ...
Главная задача любой научной теории состоит в том, чтобы по заданному состоянию рассматриваемой системы предсказать ее будущее или восстановить прошлое состояние. Процессы, происходящие в веществе, могут быть описаны на основе динамического и ...
Культура — это совокупность всех материальных и духовных ценностей, создаваемых человечеством. Культура — это очень широкое понятие, так как оно включает все то, что имеет искусственное происхождение, т. е. создано человеком для удовлетворения своих ...
Со времен Античности и вплоть до XV в. считалось, что Земля неподвижна и находится в центре Вселенной. Н. Коперник и Г. Галилей одними из первых в Новое время высказали идею, что наша планета вращается вокруг Солнца. Эта концепция была встречена ...
Первый закон Ньютона утверждает, что всякое тело в отсутствии действия на него сил или при взаимном уравновешивании последних находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. По существу, этот закон постулирует существование ...
Понятие «здоровье» отражает одно из двух важнейших состояний человека, противоположным ему является болезнь. Здоровье — это индивидуальное психосоматическое, т. е. душевно-телесное, состояние, выражающееся в способности человека оптимально ...
Для естественных наук важно уметь определять численные характеристики пространства и времени — расстояние между объектами и длительность процессов, и описывать те их свойства, которые поддаются экспериментальному изучению. Измерение расстояний. ...
Существует множество точек зрения на способы классификации этапов развития естественных наук. Представляется, что в качестве основного критерия следует рассматривать доминирующий среди естествоиспытателей подход к построению их теорий. При этом ...
Природа жизни и ее происхождение занимают одно из центральных мест в биологической проблематике. Концепция креационизма, т. е. божественного сотворения всего живого, не может быть рассмотрена в рамках концепций естествознания, так как не существует ...
В настоящее время общеизвестно кризисное состояние взаимоотношений между человеческим сообществом и биосферой. Следствием этого состояния являются такие взаимно противоречащие глобальные проблемы человечества, как загрязнение окружающей среды и ...
