“Cisim hareket eder” ifadesinin kesin bir anlamı yoktur, çünkü bu hareketin hangi cisimlere göre veya hangi referans çerçevesine göre ele alındığını söylemek gerekir. Bazı örnekler verelim.

Hareket halindeki bir trenin yolcuları, arabanın duvarlarına göre hareketsizdir. Ve aynı yolcular, Dünya ile bağlantılı referans çerçevesinde hareket ederler. Asansör yukarı çıkıyor. Yerinde duran bir valiz, asansörün duvarlarına ve asansördeki kişiye göreli olarak durmaktadır. Ancak Dünya'ya ve eve göre hareket eder.

Bu örnekler hareketin göreliliğini ve özellikle hız kavramının göreliliğini kanıtlar. Aynı cismin hızı, farklı referans çerçevelerinde farklıdır.

Dünya yüzeyine göre düzgün bir şekilde hareket eden ve ellerinden bir top bırakan bir vagondaki bir yolcuyu hayal edin. İvme ile topun arabaya göre nasıl dikey olarak aşağı doğru düştüğünü görür. G. Koordinat sistemini araba ile ilişkilendirin X 1 HAKKINDA 1 Y 1 (Şek. 1). Bu koordinat sisteminde, düşme sırasında top yolu katedecektir. AD = H ve yolcu, topun dikey olarak aşağı düştüğünü ve yere çarpma anında hızının υ 1 olduğunu not edecektir.

Pirinç. 1

Peki, koordinat sisteminin bağlı olduğu sabit bir platform üzerinde duran bir gözlemci ne görecektir? XOY? Topun yörüngesinin bir parabol olduğunu fark edecek (arabanın duvarlarının şeffaf olduğunu düşünelim) AD ve top υ 2 hızıyla ufka bir açıyla yere düştü (bkz. Şekil 1).

Bu nedenle, koordinat sistemlerindeki gözlemcilerin X 1 HAKKINDA 1 Y 1 ve XOY tek bir vücudun - topun - hareketi sırasında kat edilen çeşitli şekil, hız ve mesafelerdeki yörüngeleri tespit edin.

Tüm kinematik kavramların: yörünge, koordinatlar, yol, yer değiştirme, hız, seçilen bir referans çerçevesinde belirli bir forma veya sayısal değerlere sahip olduğunu açıkça anlamak gerekir. Bir referans sisteminden diğerine geçerken bu miktarlar değişebilir.. Bu, hareketin göreliliğidir ve bu anlamda mekanik hareket her zaman görelidir.

Birbirine göre hareket eden referans sistemlerinde nokta koordinatlarının ilişkisi anlatılmıştır. Galile dönüşümleri. Diğer tüm kinematik niceliklerin dönüşümleri onların sonuçlarıdır.

Örnek. Bir adam nehirde yüzen bir sal üzerinde yürüyor. Hem bir kişinin sala göre hızı hem de salın kıyıya göre hızı bilinmektedir.

Örnekte, bir kişinin sala göre hızından ve salın kıyıya göre hızından bahsediyoruz. Bu nedenle, bir referans çerçevesi K kıyıya bağlanacağız - bu sabit referans çerçevesi, ikinci İLE 1 sal ile bağlanacağız - bu hareketli referans çerçevesi. Hızlar için gösterimi tanıtıyoruz:

• 1 seçenek(sistemlere göre hız)

υ - hız İLE

υ 1 - aynı gövdenin hareketli referans çerçevesine göre hızı K

sen- hareketli sistem hızı İLE İLE

$\vec(\upsilon )=\vec(u)+\vec(\upsilon )_(1) .\; \; \; (1)$

• "Seçenek 2

υ ton - hız vücut nispeten sabit referans sistemleri İLE(Dünya'ya göre insan hızı);

υ üst - aynı hız vücut nispeten hareketli referans sistemleri K 1 (salla ilgili insan hızı);

υ İle- Hareket hızı sistemler K 1 sabit sisteme göre İLE(salın Dünya'ya göre hızı). Daha sonra

$\vec(\upsilon )_(ton) =\vec(\upsilon )_(c) +\vec(\upsilon )_(üst) .\; \; \; (2)$

• 3 seçenek

υ A (mutlak hız) - vücudun sabit referans çerçevesine göre hızı İLE(Dünya'ya göre insan hızı);

υ itibaren ( bağıl hız) - aynı gövdenin hareketli referans çerçevesine göre hızı K 1 (salla ilgili insan hızı);

p ( taşınabilir hız) - hareketli sistemin hızı İLE 1 sabit sisteme göre İLE(salın Dünya'ya göre hızı). Daha sonra

$\vec(\upsilon )_(a) =\vec(\upsilon )_(den) +\vec(\upsilon )_(n) .\; \; \; (3)$

• 4 seçenek

υ 1 veya υ kişi - hız Birinci sabit bir referans çerçevesine göre gövde İLE(hız insan dünyaya göre)

υ 2 veya υ pl - hız ikinci sabit bir referans çerçevesine göre gövde İLE(hız Sal dünyaya göre)

υ 1/2 veya υ kişi/pl - hız Birinci bedenle ilgili ikinci(hız insan nispeten Sal);

υ 2/1 veya υ pl / kişi - hız ikinci bedenle ilgili Birinci(hız Sal nispeten insan). Daha sonra

$\left|\begin(dizi)(c) (\vec(\upsilon )_(1) =\vec(\upsilon )_(2) +\vec(\upsilon )_(1/2) ,\; \; \, \, \vec(\upsilon )_(2) =\vec(\upsilon )_(1) +\vec(\upsilon )_(2/1) ;) \\ () \\ (\ vec(\upsilon )_(kişi) =\vec(\upsilon )_(pl) +\vec(\upsilon )_(kişi/pl) ,\; \; \, \, \vec(\upsilon )_( pl) =\vec(\upsilon )_(kişi) +\vec(\upsilon )_(pl/kişi) .) \end(dizi)\sağ. \; \; \; (4)$

Formüller (1-4) ayrıca yer değiştirmeler için de yazılabilir Δ R ve ivmeler için A:

$\begin(array)(c) (\Delta \vec(r)_(ton) =\Delta \vec(r)_(c) +\Delta \vec(r)_(üst) ,\; \; \; \Delta \vec(r)_(a) =\Delta \vec(r)_(den) +\Delta \vec(n)_(?) ,) \\ () \\ (\Delta \vec (r)_(1) =\Delta \vec(r)_(2) +\Delta \vec(r)_(1/2) ,\; \; \, \, \Delta \vec(r)_ (2) =\Delta \vec(r)_(1) +\Delta \vec(r)_(2/1) ;) \\ () \\ (\vec(a)_(ton) =\vec (a)_(c) +\vec(a)_(üst) ,\; \; \; \vec(a)_(a) =\vec(a)_(den) +\vec(a)_ (n) ,) \\ () \\ (\vec(a)_(1) =\vec(a)_(2) +\vec(a)_(1/2) ,\; \; \, \, \vec(a)_(2) =\vec(a)_(1) +\vec(a)_(2/1) .) \end(dizi)$

Hareketin göreliliği ile ilgili problemleri çözme planı

1. Bir çizim yapın: gövdeleri dikdörtgen şeklinde çizin, üzerlerinde hızların ve hareketlerin yönlerini belirtin (gerekirse). Koordinat eksenlerinin yönlerini seçin.

2. Problemin durumuna veya çözüm sürecine bağlı olarak, hızlar ve yer değiştirmeler notasyonu ile hareketli bir referans çerçevesi (FR) seçimine karar verin.

• Her zaman bir mobil CO seçerek başlayın. Problemde hızların ve yer değiştirmelerin hangi SS'ye verildiği (veya bulunması gerektiği) ile ilgili özel çekinceler yoksa, hangi sistemin hareketli SS olarak alınacağı önemli değildir. Hareketli sistemin iyi bir seçimi sorunun çözümünü büyük ölçüde basitleştirir.
• Koşul, çözüm ve şekilde aynı hızın (yer değiştirme) aynı şekilde gösterilmesine dikkat edin.

3. Hızların ve (veya) yer değiştirmelerin toplama yasasını vektör biçiminde yazın:

$\vec(\upsilon )_(ton) =\vec(\upsilon )_(c) +\vec(\upsilon )_(üst) ,\; \; \, \, \Delta \vec(r)_(ton) =\Delta \vec(r)_(c) +\Delta \vec(r)_(üst) .$

• Toplama yasasını yazmanın diğer yollarını unutmayın:

4. Toplama yasasının izdüşümlerini 0 eksenine yazınız. X ve 0 Y(ve diğer eksenler)

0X: υ ton X = υ x ile+ υ üst X , Δ R ton X = Δ R x ile + Δ R tepe X , (5-6)

0Y: υ ton y = υ y ile+ υ üst y , Δ R ton y = Δ R y ile + Δ R tepe y , (7-8)

• Diğer seçenekler:

υ 1 X= υ2 X+ υ 1/2 X , Δ R 1X = Δ R 2X + Δ R 1/2X ,

0Y: υ bir y= υ itibaren y+ υ s y , Δ R ve y = Δ R itibaren y + Δ R P y ,

υ 1 y= υ2 y+ υ 1/2 y , Δ R 1y = Δ R 2y + Δ R 1/2y .

5. Her niceliğin izdüşüm değerlerini bulun:

ton X = …, υ x ile= …, υ üst X = …, Δ R ton X = …, Δ R x ile = …, Δ R tepe X = …,

ton y = …, υ y ile= …, υ üst y = …, Δ R ton y = …, Δ R y ile = …, Δ R tepe y = …

• Diğer seçenekler için de aynı şekilde.

6. Elde edilen değerleri (5) - (8) denklemlerinde değiştirin.

7. Ortaya çıkan denklem sistemini çözün.

• Not. Bu tür problemleri çözme becerisi geliştikçe 4. ve 5. maddeler not defterine yazmadan zihinde yapılabilir.

eklentiler

1. Cisimlerin hızları, şu anda hareketsiz olan ancak hareket edebilen cisimlere göre verilirse (örneğin, bir cismin göldeki (akıntısız) veya rüzgarsız hava), o zaman bu tür hızlar göreli olarak kabul edilir mobil sistem(suya veya rüzgara göre). Bu kendi hızları cisimler, sabit bir sisteme göre değişebilirler. Örneğin bir kişinin kendi hızı 5 km/h'dir. Ancak bir kişi rüzgara karşı giderse, yere göre hızı azalır; rüzgar arkadan eserse kişinin hızı daha fazla olur. Ancak havaya (rüzgar) göre hızı 5 km / s'ye eşit kalır.
2. Görevlerde, "vücudun yere göre hızı" (veya başka herhangi bir sabit gövdeye göre) ifadesi genellikle varsayılan olarak "vücudun hızı" ile değiştirilir. Vücudun yere göre hızı verilmemişse, bu, problemin durumunda belirtilmelidir. Örneğin, 1) uçağın hızı 700 km/s, 2) uçağın sakin havadaki hızı 750 km/s'dir. Birinci örnekte yere göre 700 km/h hız verilmiştir, ikinci örnekte havaya göre 750 km/s hız verilmiştir (bakınız ek 1).
3. İndeksli değerler içeren formüllerde, uygunluk ilkesi, yani karşılık gelen miktarların endeksleri eşleşmelidir. Örneğin, $t=\dfrac(\Delta r_(ton x) )(\upsilon _(ton x)) =\dfrac(\Delta r_(c x))(\upsilon _(c x)) =\dfrac(\ Delta r_(üst x)(\upsilon _(üst x))$.
4. Doğrusal hareket sırasında yer değiştirme, hız ile aynı yönde yönlendirilir, bu nedenle aynı referans çerçevesine göre yer değiştirme ve hız izdüşümlerinin işaretleri çakışır.

1. Hareketin göreliliği, sabit referans çerçevesine göre düzgün ve doğrusal olarak hareket eden referans çerçevelerindeki hareketi incelerken, sanki hiçbir hareket yokmuş gibi aynı formüller ve denklemler kullanılarak tüm hesaplamaların yapılabilmesi gerçeğinde yatmaktadır. sabit olana göre hareketli çerçeve.

2. Tekne örneğinde, su ve kıyı tekneye göre nasıl hareket eder?

2. Gözlemcinin teknede O' noktasında bulunduğunu hayal edin. Bu noktadan X"O"Y" koordinat sistemini çizelim. X" eksenini kıyı boyunca, Y eksenini" nehir akışına dik olarak yönlendirelim. Teknedeki gözlemci, kıyının kendi koordinatına göre hareket ettiğini görüyor. sistem

eksenin pozitif yönünün tersi yönde hareket

ve su tekneye göre hareket ederek bir hareket yapar

3. Bir tarlada tahıl hasadı yapan bir biçerdöver, yere göre 2,5 km / s hızla hareket eder ve durmadan bir arabaya tahıl döker. Araba hangi referans cisme göre hareket ediyor ve neye göre duruyor?

3. Araba, biçerdövere göre hareketsizdir ve yere göre biçerdöverin hızında hareket eder.

7. sınıf fizik dersinde mekanik hareketin göreliliğinden bahsedilmiştir. Örnekler kullanarak bu konuyu daha ayrıntılı olarak ele alalım ve hareketin göreliliğinin tam olarak ne olduğunu formüle edelim.

Bir kişi, trenin hareketine karşı araba boyunca yürür (Şek. 16). Trenin yere göre hızı 20 m/s ve bir kişinin arabaya göre hızı 1 m/s'dir. Bir kişinin dünya yüzeyine göre hangi hızda ve hangi yönde hareket ettiğini belirleyelim.

Pirinç. 16. Bir kişinin arabaya göre hızı ve yere göre hızı, büyüklük ve yön olarak farklıdır.

Böyle tartışalım. Bir kişi araba boyunca yürümediyse, 1 saniyede trenle birlikte 20 m'ye eşit bir mesafede hareket ederdi, ancak aynı süre içinde trene karşı 1 m'ye eşit bir mesafe kat ederdi. Bu nedenle, 1 s'ye eşit bir sürede, tren yönünde dünya yüzeyine göre sadece 19 m kaymıştır. Bu, bir kişinin dünya yüzeyine göre hızının 19 m/s olduğu ve trenin hızıyla aynı yönde olduğu anlamına gelir. Böylece, trenle ilişkili referans çerçevesinde bir kişi 1 m/s hızla, dünya yüzeyindeki herhangi bir cisimle ilişkili referans çerçevesinde ise 19 m/s hızla hareket eder, ve bu hızlar zıt yönlere yönlendirilir. Aynı cismin farklı referans çerçevelerindeki hızı hem sayısal değer hem de yön olarak farklı olabilir.

Şimdi başka bir örneğe dönelim. Yere dikey olarak inen bir helikopter hayal edin. Helikopterle ilgili olarak, pervanenin herhangi bir noktası, örneğin A noktası (Şek. 17), her zaman şekilde düz bir çizgi olarak gösterilen bir daire boyunca hareket edecektir. Yerdeki bir gözlemci için aynı nokta sarmal bir yol (kesikli çizgi) boyunca hareket edecektir. Bu örnekten, hareket yörüngesinin de göreceli olduğu açıktır, yani aynı cismin hareket yörüngesi farklı referans çerçevelerinde farklı olabilir.

Pirinç. 17. Yörünge ve yolun göreliliği

Bu nedenle, yol göreceli bir değerdir, çünkü dikkate alınan süre boyunca vücut tarafından kat edilen yörüngenin tüm bölümlerinin uzunluklarının toplamına eşittir. Bu, özellikle fiziksel bedenin bir referans çerçevesinde hareket ettiği ve diğerinde durduğu durumlarda belirgindir. Örneğin, hareket halindeki bir trende oturan bir kişi, dünya ile ilişkili çerçevede belirli bir s yolu kat eder ve trenle ilişkili referans çerçevesinde, yolu sıfırdır.

Böylece,

• hareketin göreliliği, hareketin hızı, yörüngesi, yolu ve diğer bazı özelliklerinin göreli olması gerçeğinde kendini gösterir, yani farklı referans çerçevelerinde farklı olabilirler

Aynı cismin hareketinin farklı referans çerçevelerinde değerlendirilebileceğinin anlaşılması, Evren'in yapısına ilişkin görüşlerin gelişmesinde büyük rol oynamıştır.

Uzun bir süredir insanlar, tıpkı gündüzleri Güneş gibi, gece boyunca yıldızların gökyüzünde doğudan batıya doğru hareket ettiklerini, yaylar çizerek hareket ettiklerini ve bir günde Dünya etrafında tam bir devrim yaptıklarını fark ettiler. Bu nedenle, yüzyıllar boyunca hareketsiz Dünya'nın dünyanın merkezinde olduğuna ve tüm gök cisimlerinin onun etrafında döndüğüne inanılıyordu. Böyle bir dünya sistemine jeosantrik denirdi (Yunanca "geo" kelimesi "dünya" anlamına gelir).

II.Yüzyılda. İskenderiyeli bilim adamı Claudius Ptolemy, yer merkezli sistemdeki yıldızların ve gezegenlerin hareketi hakkında mevcut bilgileri özetledi ve gök cisimlerinin geçmişte ve gelecekte konumunu belirlemeyi, tutulmaların başlangıcını tahmin etmeyi mümkün kılan oldukça doğru tablolar derlemeyi başardı. , vesaire.

Ancak zamanla astronomik gözlemlerin doğruluğu arttığında, gezegenlerin hesaplanan ve gözlemlenen konumları arasında tutarsızlıklar bulunmaya başlandı. Aynı zamanda yapılan düzeltmeler, Ptolemy'nin teorisini çok karmaşık ve kafa karıştırıcı hale getirdi. Dünyanın jeosentrik sistemini değiştirmeye ihtiyaç vardı.

Evrenin yapısıyla ilgili yeni görüşler 16. yüzyılda detaylandırıldı. Polonyalı bilim adamı Nicolaus Copernicus. Dünyanın ve diğer gezegenlerin aynı anda kendi eksenleri etrafında dönerken Güneş'in etrafında döndüklerine inanıyordu. Böyle bir dünya sistemine güneş merkezli denir, çünkü içinde Güneş (Yunanca "helios") Evrenin merkezi olarak alınır.

Bu nedenle, güneş merkezli referans sisteminde, gök cisimlerinin hareketi Güneş'e göre ve yer merkezli referans sisteminde Dünya'ya göre kabul edilir.

O halde, Kopernik dünya sisteminin yardımıyla, Güneş'in Dünya etrafında gördüğümüz günlük dönüşünü nasıl açıklayabiliriz? Şekil 18, bir tarafından güneş ışınlarıyla aydınlatılan küre ile gündüzleri Dünya üzerinde aynı yerde bulunan bir kişiyi (gözlemci) şematik olarak göstermektedir. Dünya ile birlikte dönerek, armatürlerin hareketini gözlemler.

Pirinç. 18. Dünyanın güneş merkezli sisteminde, gündüzleri Güneş'in, geceleri ise yıldızların gökyüzündeki görünürdeki hareketi, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesiyle açıklanır.

Dünyanın etrafında döndüğü hayali eksen, Kuzey (K) ve Güney (G) coğrafi kutuplarından geçerek dünyayı delip geçer. Ok, Dünya'nın dönüş yönünü gösterir - batıdan doğuya.

Şekil 18, a'da yerküre, gözlemciyi adeta karanlık gece tarafından Güneş tarafından aydınlatılan gün ışığına götürdüğü anda tasvir edilmiştir. Ancak Dünya ile birlikte kendi ekseni etrafında batıdan doğuya yaklaşık 200 m/s 1'e eşit bir hızla dönen gözlemci yine de bu hareketi tıpkı bizim hissetmediğimiz gibi hissetmez. Bu nedenle, ona Güneş'in ufuktan yükselerek Dünya'nın etrafında döndüğü, gün boyunca doğudan batıya hareket ettiği (Şek. 18, b) ve akşamları ufkun ötesine geçtiği (Şek. 18, c) gibi görünüyor. . Daha sonra gözlemci, gece boyunca yıldızların doğudan batıya hareketini görür (Şekil 18, d).

Yani Kopernik dünyasının sistemine göre Güneş ve yıldızların görünürdeki dönüşü, yani gece ve gündüzün değişmesi, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesiyle açıklanır. Dünyanın bir devrimini tamamlaması için geçen süreye bir gün denir.

Dünyanın güneş merkezli sisteminin, birçok bilimsel ve pratik problemi çözmede yer merkezli olandan çok daha başarılı olduğu ortaya çıktı.

Böylece, hareketin göreliliği hakkındaki bilginin uygulanması, Evrenin yapısına yeni bir bakış atmayı mümkün kıldı. Ve bu da daha sonra, güneş sistemindeki cisimlerin hareketini tanımlayan fiziksel yasaların keşfedilmesine ve bu tür hareketlerin nedenlerinin açıklanmasına yardımcı oldu.

Sorular

1. Hareketin göreliliği nedir? Cevabınızı örneklerle açıklayınız.
2. Dünyanın güneş merkezli sistemi ile yer merkezli sistemi arasındaki temel fark nedir?
3. Güneş merkezli sistemde Dünya'da gündüz ve gecenin değişimini açıklayın (bkz. Şekil 18).

Alıştırma 9

1. Nehirdeki su kıyıya göre 2 m/s hızla hareket eder. Nehirde bir sal yüzüyor. Salın kıyıya göre hızı nedir; nehirdeki su hakkında?
2. Bazı durumlarda, farklı referans çerçevelerinde vücudun hızı aynı olabilir. Örneğin, bir tren, istasyon binası ile ilgili referans çerçevesinde ve yolun yakınında büyüyen bir ağaç ile ilgili referans çerçevesinde aynı hızda hareket eder. Bu, hızın göreceli olduğu ifadesiyle çelişmiyor mu? Cevabı açıklayın.
3. Hareket eden bir cismin hızı hangi koşul altında iki referans çerçevesine göre aynı olacaktır?
4. Dünyanın günlük dönüşü nedeniyle, Moskova'daki evinde bir sandalyede oturan bir kişi, dünyanın eksenine göre yaklaşık 900 km / s hızla hareket eder. Bu hızı merminin topa göre namlu çıkış hızı olan 250 m/s ile karşılaştırın.
5. Bir torpido botu güney enlemin altmışıncı paraleli boyunca karaya göre 90 km/s hızla hareket ediyor. Bu enlemde Dünya'nın günlük dönüş hızı 223 m/s'dir. (SI'de) nedir ve doğuya doğru hareket ederse, teknenin dünyanın eksenine göre hızı nerededir; batıya doğru?

1 Dünya yüzeyindeki noktaların eksene göre dönme hızı, bölgenin enlemine bağlıdır: sıfırdan (kutuplarda) 465 m/s'ye (ekvatorda) yükselir.

Bir elektrikli tren düşünün. Yolcuları kulübelerine taşıyarak raylar boyunca sessizce ilerliyor. Ve aniden, son arabada oturan holigan ve asalak Sidorov, kontrolörlerin Sady istasyonundan arabaya girdiğini fark eder. Tabii ki Sidorov bilet almadı ve daha da az para cezası ödemek istiyor.

Bir trende beleşçinin göreliliği

Ve böylece yakalanmamak için hızla başka bir arabaya biner. Tüm yolcuların biletlerini kontrol eden kontrolörler aynı yönde hareket eder. Sidorov tekrar bir sonraki arabaya geçer vb.

Ve böylece, ilk vagona ulaştığında ve daha ileri gidecek yer kalmadığında, trenin ihtiyacı olan Ogorody istasyonuna yeni ulaştığı ortaya çıktı ve mutlu Sidorov, bir tavşan gibi sürdüğü ve yapmadığı için sevinerek iniyor. yakalanmak.

Bu aksiyon dolu hikayeden ne öğrenebiliriz? Hiç şüphesiz Sidorov için sevinebiliriz ve ayrıca ilginç bir gerçeği daha keşfedebiliriz.

Tren, Sady istasyonundan Ogorody istasyonuna beş kilometreyi beş dakikada kat ederken, tavşan Sidorov aynı mesafeyi artı bindiği trenin uzunluğuna eşit, yani yaklaşık beş bin mesafeyi aynı sürede kat etti. aynı beş dakikada iki yüz metre.

Sidorov'un trenden daha hızlı hareket ettiği ortaya çıktı. Ancak onu takip eden kontrolörler aynı hızı geliştirdiler. Trenin hızının yaklaşık 60 km / s olduğu düşünüldüğünde, hepsine birkaç Olimpiyat madalyası vermek doğruydu.

Bununla birlikte, elbette, kimse böyle bir aptallığa girmeyecek, çünkü herkes Sidorov'un inanılmaz hızının onun tarafından yalnızca sabit istasyonlara, raylara ve bahçelere göre geliştirildiğini ve bu hızın trenin hareketinden kaynaklandığını ve hiç de olmadığını anlıyor. Sidorov'un inanılmaz yetenekleri.

Trenle ilgili olarak, Sidorov hiç hızlı hareket etmedi ve sadece Olimpiyat madalyasına değil, ondan kurdeleye bile ulaştı. Hareketin göreliliği gibi bir kavramla karşılaştığımız yer burasıdır.

Hareketin göreliliği kavramı: örnekler

Fiziksel bir nicelik olmadığı için hareketin göreliliğinin bir tanımı yoktur. Mekanik hareketin göreliliği, hareketin hız, yol, yörünge vb. gibi bazı özelliklerinin göreli olması, yani gözlemciye bağlı olması gerçeğinde kendini gösterir. Farklı referans sistemlerinde bu özellikler farklı olacaktır.

Trende vatandaş Sidorov ile yukarıdaki örneğe ek olarak, herhangi bir vücudun hemen hemen her hareketini alabilir ve bunun ne kadar göreceli olduğunu gösterebilirsiniz. İşe gittiğinizde, evinize göre ileri gidiyorsunuz ve aynı zamanda kaçırdığınız otobüse göre geri gidiyorsunuz.

Cebinizdeki oyuncuya göre hareketsiz duruyorsunuz ve Güneş denen bir yıldıza göre büyük bir hızla koşuşturuyorsunuz. Atacağınız her adım asfalt molekülü için devasa, Dünya gezegeni için önemsiz bir mesafe olacaktır. Herhangi bir hareket, tüm özellikleri gibi, her zaman yalnızca başka bir şeyle ilişkili olarak anlam ifade eder.

Matematiksel olarak, bir cismin (veya bir malzeme noktasının) seçilen bir referans sistemine göre hareketi, nasıl olduğunu belirleyen denklemlerle tanımlanır. T bu referans çerçevesinde vücudun konumunu (noktaları) belirleyen koordinatlar. Bu denklemlere hareket denklemleri denir. Örneğin x, y, z Kartezyen koordinatlarında bir noktanın hareketi denklemlerle belirlenir. x = f 1 (t) (\displaystyle x=f_(1)(t)), y = f 2 (t) (\displaystyle y=f_(2)(t)), z = f 3 (t) (\displaystyle z=f_(3)(t)).

Modern fizikte, herhangi bir hareket göreceli olarak kabul edilir ve bir cismin hareketi yalnızca başka bir cisim (referans cisim) veya cisimler sistemi ile ilişkili olarak düşünülmelidir. Örneğin, Ay'ın genel olarak nasıl hareket ettiğini belirtmek imkansızdır, örneğin Dünya, Güneş, yıldızlar vb. ile ilgili olarak hareketi yalnızca belirlenebilir.

Diğer tanımlar

Öte yandan, daha önce, doğa yasalarının onu diğer tüm sistemlerden ayırdığı yazının basitliği olan belirli bir "temel" referans çerçevesi olduğuna inanılıyordu. Bu nedenle, Newton mutlak uzayı seçilmiş bir referans çerçevesi olarak kabul etti ve 19. yüzyılın fizikçileri, Maxwell'in elektrodinamiğinin eterinin dayandığı sistemin ayrıcalıklı olduğuna inanıyorlardı ve bu nedenle buna mutlak referans çerçevesi (AFR) deniyordu. Son olarak, ayrıcalıklı bir referans çerçevesinin varlığına ilişkin varsayımlar, görelilik kuramı tarafından reddedildi. Modern kavramlarda, mutlak bir referans sistemi yoktur, çünkü tensör biçiminde ifade edilen doğa yasaları tüm referans sistemlerinde - yani uzayın tüm noktalarında ve zamanın tüm noktalarında - aynı forma sahiptir. Bu koşul -yerel uzay-zaman değişmezliği- fiziğin doğrulanabilir temellerinden biridir.

Bazen mutlak bir referans çerçevesine CMB ile ilgili çerçeve, yani CMB'nin dipol anizotropiye sahip olmadığı eylemsiz bir referans çerçevesi denir.

referans vücut

Fizikte, bir referans cisim, hareketin dikkate alındığı (ilişkili olarak) birbirine göre hareketsiz olan bir cisimler kümesidir.