Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Інерціальна система відліку



План:


Введення

Інерціальна система відліку (ІСО) - система відліку, в якій справедливий закон інерції : всі вільні тіла (тобто такі, на які не діють зовнішні сили або дія цих сил компенсується) рухаються прямолінійно і рівномірно або спочивають [1]. Еквівалентної є наступне формулювання, зручна для використання в теоретичної механіки [2] :

Інерціальної називається система відліку, стосовно якої простір є однорідним і ізотропним, а час - однорідним.


1. Властивості інерційних систем відліку

Будь-яка система відліку, що рухається щодо ІСО рівномірно і прямолінійно, також є ІСО. Згідно принципу відносності, все ІСО рівноправні, і все закони фізики інваріантні щодо переходу з однієї ІСО в іншу. Це означає, що прояви законів фізики в них виглядають однаково, і записи цих законів мають однакову форму в різних ІСО.

Припущення про існування хоча б однієї ІСО в ізотропному просторі приводить до висновку про існування нескінченної кількості таких систем, що рухаються один відносно одного зі всілякими постійними швидкостями. Якщо ІСО існують, то простір буде однорідним і ізотропним, а час - однорідним; згідно теоремі Нетер, однорідність простору щодо зрушень дасть закон збереження імпульсу, изотропность призведе до збереження моменту імпульсу, а однорідність часу - до збереження енергії рухомого тіла.

Якщо швидкості відносного руху ІСО, що реалізуються дійсними тілами, можуть приймати будь-які значення, зв'язок між координатами і моментами часу будь-якого "події" в різних ИСО здійснюється перетвореннями Галілея.

В спеціальної теорії відносності швидкості відносного руху ІСО, що реалізуються дійсними тілами, не можуть перевищувати певної кінцевої швидкості "C" (швидкість поширення світла у вакуумі) та зв'язок між координатами і моментами часу будь-якого "події" в різних ИСО здійснюється перетвореннями Лоренца.


2. Зв'язок з реальними системами відліку

Абсолютно інерціальні системи являють собою математичну абстракцію, природно, в природі не існує. Проте існують системи відліку, в яких відносне прискорення досить віддалених один від одного тел (виміряний по ефекту Доплера) не перевищує 10 -10 м / с , наприклад, Міжнародна небесна система координат в поєднанні з Баріцентріческім динамічним часом дають систему, відносні прискорення в якій не перевищують 1,5 10 -10 м / с (на рівні 1σ) [3]. Точність експериментів з аналізу часу приходу імпульсів від пульсарів, а незабаром - і астрометричних вимірювань, така, що найближчим часом має бути виміряна прискорення Сонячної системи при її русі в гравітаційному полі Галактики, яке оцінюється в 2 \ cdot10 ^ {-10} м / с [4].

З різним ступенем точності і залежно від галузі використання інерційних системами можна вважати системи відліку, пов'язані з: Землею, Сонцем, нерухомі щодо зірок.


3. Геоцентрична інерціальна система координат

Рис. 1

Застосування Землі в якості ІСО, незважаючи на наближений його характер, широко поширене в навігації. Інерціальна система координат, як частина ИСО будується за наступним алгоритмом. В якості точки O-початку координат вибирається центр землі відповідно до прийнятої її моделлю. Вісь z - збігається з віссю обертання землі. Осі x і y знаходяться в екваторіальній площині. Слід зауважити, що така система не бере участь в обертанні Землі.


Примітки

  1. Сивухин Д. В. Загальний курс фізики - М .: Наука, 1979. - Т. I. Механіка. - С. 66. - 520 с.
  2. Ландау, Л. Д., Ліфшиц, Е. М. Механіка - Видання 5-е, стереотипне. - М .: Физматлит, 2004. - 224 с. - ( "Теоретична фізика", том I). - ISBN 5-9221-0055-6.
  3. Nadia L. Zakamska and Scott Tremaine. Constraints on the Acceleration of the Solar System from High-Precision Timing - www.iop.org/EJ/abstract/1538-3881/130/4/1939 (Англ.) / / The Astronomical Journal. - 2005. - Т. 130. - С. 1939-1950. - ISSN 1538-3881 -
  4. GAIA: Composition, Formation and Evolution of the Galaxy. Results of the Concept and Technology Study. - www.rssd.esa.int/SA-general/Projects/GAIA_files/LATEX2HTML/node138.html



Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Система відліку
Неінерційній система відліку
Захоплення інерційних систем відліку
Система
Фізична система
Фотометрична система
Система APG II
Термодинамічна система
Гетерогенна система
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru