Система відліку у фізиці – що це таке: визначення, які бувають системи та що вони включають в себе

Види систем відліку

В залежності від того, які завдання треба вирішити, можна вибрати ті або інші системи відліку.

Інерціальна і неинерциальная

З бувають інерціальні та неінерціальні. Поняття інерціальної ЗІ важливо для кінематики — розділу фізики, що вивчає рух тел.

Інерціальна ЗІ рухається прямолінійно з незмінною швидкістю відносно оточуючих тел. Навколишні предмети на неї не впливають. Якщо вона стоїть на місці — це теж окремий випадок рівномірного прямолінійного руху. Такі ЗІ мають наступні властивості:

  • інерціальна, яка рухається відносно іншої інерціальної З, також буде інерціальної;
  • всі закони фізики виконуються в різних ІСО однаково і мають однакову форму запису;
  • координати і час в різних ІСО в класичній механіці пов’язані перетвореннями Галілея;
  • у спеціальній теорії відносності замість них користуються перетвореннями Лоренца, а швидкість не може перевищувати деяку постійну (швидкість світла).

Приклад інерціальної З — геліоцентрична, з центром в Сонце. З, пов’язана з землею, інерціальної не буде. Наша планета рухається навколо сонця криволінійно, крім того, на неї діє гравітація Сонця. Проте для багатьох задач цим прискоренням і впливом Сонця можна знехтувати. Це завдання, де «місце дії» — поверхня Землі. Наприклад, якщо нам потрібно знайти швидкість снаряда, випущеного з гармати, вплив Сонця і обертання Землі нас не цікавить.

Дивіться також:  Ісаак Ньютон коротка біографія, цікаві факти і відкриття Ньютона, книги та винаходи, філософське значення основних ідей творця класичної фізики

Неинерциальная ЗІ піддається впливу інших предметів, тому рухається з прискоренням. До неинерциальным відносяться і обертаються ЗІ. У неинерциальных ЗІ закони Ньютона не виконуються, але можна описувати переміщення тими ж рівняннями, що і в ІСО, якщо ввести додаткові сили.

Система центру мас і лабораторна

У механіці також використовується система центру мас (центру інерції), скорочено с. ц.м. або с. ц.і. В якості початку координат в такій ЗІ вибирають центр мас декількох об’єктів. Сума їх імпульсів у такій ЗІ дорівнює нулю.

Застосовують с. ц.і. найчастіше в задачах розсіяння. Завдання такого типу вирішують у механіки і ядерній фізиці, наприклад, це завдання про зіткнення частинок у прискорювачах.

У таких завданнях також використовують лабораторну СО. Вона протилежна с. ц.і. В ЛСО положення частинок визначають щодо спочиваючої мішені, на якій розсіюються інші частинки.

Сторінка: 1 2 3