Referenciarendszer

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. október 18-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .

A referenciarendszer  olyan testek halmaza, amelyek egymáshoz képest mozdulatlanok (referenciatest), amelyekhez képest a mozgást figyelembe veszik (a kapcsolódó koordináta-rendszerben ), valamint az időt mérő órák (időreferenciarendszerek) halmaza . amelyet bármely test mozgásának tekintünk [2] [3] [4] .

Matematikailag egy test (vagy egy anyagi pont) mozgását egy kiválasztott vonatkoztatási rendszerhez képest egyenletek írják le, amelyek megállapítják, hogy a test (pont) helyzetét ebben a vonatkoztatási rendszerben meghatározó koordináták hogyan változnak t idővel. Ezeket az egyenleteket mozgásegyenleteknek nevezzük . Például az x, y, z derékszögű koordinátákban egy pont mozgását a , , egyenletek határozzák meg .

A modern fizikában minden mozgást relatívnak tekintenek, és egy test mozgását csak valamilyen más testhez (referenciatesthez) vagy testrendszerhez viszonyítva kell tekinteni. Lehetetlen például jelezni, hogyan mozog a Hold általában, csak a mozgását lehet meghatározni, például a Földhöz, a Naphoz, a csillagokhoz stb.

Egyéb meghatározások

Néha - különösen a kontinuummechanikában és az általános relativitáselméletben  - a vonatkoztatási rendszer nem egyetlen testhez, hanem valós vagy képzeletbeli referenciatestek kontinuumához kapcsolódik , amelyek a koordinátarendszert is meghatározzák. A referenciatestek világvonalai a téridőt "söprik" , és ebben az esetben beállítják azt a kongruenciát , amelyre nézve a mérési eredményeket figyelembe lehet venni.

A mozgás relativitáselmélete

A mechanikai mozgás relativitáselmélete a test röppályájának , a megtett távolságnak, az elmozdulásnak és a sebességnek a vonatkoztatási rendszer megválasztásától való függése .

A mozgó testek idővel megváltoztatják helyzetüket a térben lévő többi testhez képest . Az autópályán száguldó autó helyzete a kilométeroszlopok jelzőihez képest változik , a tengerben a part közelében közlekedő hajó helyzete a partvonalhoz képest változik , a föld felett repülő repülőgép mozgása pedig úgy ítélhető meg . helyzetének változása a Föld felszínéhez képest . Kimutatható, hogy ugyanaz a test azonos mozgással egyidejűleg különböző módon mozoghat különböző testekhez képest.

Így azt lehet mondani, hogy egy test csak akkor mozog, ha világos, hogy melyik másik testhez - a referenciatesthez - képest változott meg a helyzete.

Abszolút referenciarendszer

A fizikában gyakran egy referenciarendszert tekintenek a legkényelmesebbnek (kiváltságosnak) egy adott probléma megoldása során - ezt a számítások egyszerűsége vagy a testek és mezők dinamikájának egyenleteinek beírása határozza meg. Általában ez a lehetőség a probléma szimmetriájához kapcsolódik.

Másrészt korábban azt hitték, hogy létezik egy bizonyos "alapvető" vonatkoztatási rendszer, az írás egyszerűsége, amelyben a természet törvényei megkülönböztetik minden más rendszertől. Newton tehát az abszolút teret kiválasztott referenciakeretnek tekintette, a 19. század fizikusai pedig úgy vélték, hogy az a rendszer, amelyhez képest a Maxwell-elektrodinamika étere nyugszik, kiváltságos, ezért abszolút referenciakeretnek (AFR) nevezték. Végül a privilegizált referenciakeret létezésére vonatkozó feltevéseket a relativitáselmélet elutasította . A modern fogalmak szerint nem létezik abszolút vonatkoztatási rendszer, mivel a tenzor alakban kifejezett természeti törvények minden vonatkoztatási rendszerben azonos formájúak - vagyis a tér minden pontjában és minden időpontban. Ez a feltétel - a lokális tér-idő invariancia  - a fizika egyik igazolható alapja.

Néha egy abszolút referenciakeretet CMB -vel kapcsolatos keretnek neveznek , azaz olyan inerciális vonatkoztatási rendszernek, amelyben a CMB nem rendelkezik dipólus anizotrópiával .

Hivatkozás törzse

A fizikában a referenciatest az egymáshoz képest mozdulatlan testek halmaza, amelyekhez képest a mozgást figyelembe veszik (a hozzájuk tartozó koordinátarendszerben ). Az időt számláló órával együtt a referenciatest egy referenciakeretet alkot [4] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Bronstein Ilja Nyikolajevics és Szemendjajev Konsztantyin Adolfovics . A matematika kézikönyve. M.: "Tudomány" kiadó. Fizikai és matematikai referencia irodalom kiadása., 1964, 608 oldal, ill. 216. oldal és köv.
  2. ↑ Hivatkozási rendszer Archivált 2012. március 22-én a Wayback Machine - Encyclopedia of Physics cikkben.
  3. ↑ G. Ya. Myakishev, Fizika: mechanika (10. osztály)
  4. ↑ 1 2 Saveljev IV . Általános fizika tanfolyam. 1. kötet. Mechanika. Molekuláris fizika. - M., Nauka , 1987. - p. 17