Referencesystem

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 18. oktober 2021; checks kræver 4 redigeringer .

Et referencesystem  er et sæt af kroppe, der er ubevægelige i forhold til hinanden ( referencelegeme ), som bevægelsen betragtes i forhold til ( i det tilhørende koordinatsystem ), og ure, der måler tid ( tidsreferencesystemer ), ift. hvilken bevægelse af nogen kroppe anses for [2] [3] [4] .

Matematisk beskrives bevægelsen af ​​et legeme (eller et materielt punkt) i forhold til en valgt referenceramme ved ligninger, der fastslår, hvordan de koordinater, der bestemmer kroppens (punktet) position i denne referenceramme , ændrer sig over tid t . Disse ligninger kaldes bevægelsesligningerne . For eksempel i kartesiske koordinater x, y, z, er bevægelsen af ​​et punkt bestemt af ligningerne , , .

I moderne fysik betragtes enhver bevægelse som relativ, og en krops bevægelse bør kun betragtes i forhold til en anden krop (referencelegeme) eller system af kroppe. Det er umuligt at angive, for eksempel, hvordan Månen generelt bevæger sig, man kan kun bestemme dens bevægelse, for eksempel i forhold til Jorden, Solen, stjerner osv.

Andre definitioner

Nogle gange - især i kontinuummekanik og generel relativitet  - er referencerammen ikke forbundet med et enkelt legeme, men med et kontinuum af reelle eller imaginære basisreferencelegemer , som også definerer koordinatsystemet. Referencelegemernes verdenslinjer "fejer" rumtiden og sætter i dette tilfælde den kongruens , som måleresultaterne kan betragtes i forhold til.

Relativitet af bevægelse

Relativiteten af ​​mekanisk bevægelse er afhængigheden af ​​kroppens bane , den tilbagelagte afstand, forskydning og hastighed af valget af referencesystemet.

Bevægelige kroppe ændrer deres position i forhold til andre kroppe i rummet over tid . Positionen af ​​en bil, der suser langs motorvejen , ændres i forhold til markørerne på kilometerstolper , positionen af ​​et skib, der sejler i havet nær kysten , ændres i forhold til kystlinjen , og bevægelsen af ​​et fly, der flyver over jorden , kan bedømmes ud fra en ændring i dens position i forhold til jordens overflade . Det kan påvises, at den samme krop med samme bevægelse samtidigt kan bevæge sig på forskellige måder i forhold til forskellige kroppe.

Det er således muligt at sige, at et legeme kun bevæger sig, når det er klart i forhold til hvilket andet legeme - referencelegemet - dets position har ændret sig.

Absolut referencesystem

Ofte i fysik betragtes et referencesystem som det mest bekvemme (privilegerede) inden for rammerne af at løse et givet problem - dette bestemmes af enkelheden af ​​beregninger eller skrivning af ligningerne for dynamikken i kroppe og felter i det. Normalt er denne mulighed forbundet med problemets symmetri .

På den anden side har man tidligere troet, at der er en vis "fundamental" referenceramme, skriftens enkelhed, hvor naturlovene adskiller det fra alle andre systemer. Så Newton anså det absolutte rum for at være en udvalgt referenceramme , og fysikere fra det 19. århundrede mente, at systemet, i forhold til hvilket æteren af ​​Maxwells elektrodynamik hviler, er privilegeret, og derfor blev det kaldt den absolutte referenceramme (AFR). Endelig blev antagelser om eksistensen af ​​en privilegeret referenceramme afvist af relativitetsteorien . I moderne begreber eksisterer der ikke noget absolut referencesystem, da naturlovene , udtrykt i tensorform , har samme form i alle referencesystemer - det vil sige på alle punkter i rummet og på alle tidspunkter. Denne tilstand - lokal rum-tid invarians  - er et af de kontrollerbare grundlag for fysik.

Nogle gange kaldes en absolut referenceramme en CMB -relateret ramme , det vil sige en inerti-referenceramme, hvor CMB ikke har en dipolanisotropi .

Referencetekst

I fysik er et referencelegeme et sæt af legemer, der er ubevægelige i forhold til hinanden, i forhold til hvilke bevægelse betragtes (i det koordinatsystem, der er knyttet til dem ). Sammen med uret, der tæller tiden, danner referencelegemet en referenceramme [4] .

Se også

Noter

  1. ↑ Bronstein Ilya Nikolaevich og Semendyaev Konstantin Adolfovich . Håndbog i matematik. M.: Forlaget "Science". Udgave af fysisk og matematisk referencelitteratur., 1964, 608 sider, ill. Side 216 ff.
  2. ↑ Referencesystem Arkiveret 22. marts 2012 på Wayback Machine - Encyclopedia of Physics artikel.
  3. ↑ G. Ya. Myakishev, Fysik: Mekanik (10. klasse)
  4. ↑ 1 2 Savelyev I.V. Kursus i generel fysik. Bind 1. Mekanik. Molekylær fysik. - M., Nauka , 1987. - s. 17