Мы объясняем, что такое система отсчета в физике, для чего она нужна и ее различные концепции в классической и релятивистской механике.
Что такое реферальная система?
Когда мы говорим о системе отсчета, мы обычно имеем в виду набор соглашений, необходимых наблюдателю в рамках физико-механической системы, чтобы иметь возможность измерить положение и другие физические величины изучаемого объекта.
Это означает, что опорная рамка является необходимым контекстом для понимания размеров и ориентации объекта. Например, если мы посмотрим на фотографию кости динозавра, невозможно узнать, насколько она велика, если нам не хватаетмасштаб. Поэтому рядом с ним размещаются линейки или предметы для сравнения. Последняя является эталонной моделью по размеру.
Однако признание этой концепции в физический Это зависит от конкретной точки зрения, с которой он изучается:
- В классической механике. Под системой отсчета понимается ортогональная система координат, с помощью которой мы можем изучать евклидово пространство, как это происходит в аналитическая геометрия. Например, ось координат, составляющая меридианы и параллели с которыми мы творчески организуем Наша планета, позволяют построить глобальную систему отсчета, которую сегодня мы знаем как GPS (спутниковая система навигации) и использует эти воображаемые линии в качестве ориентира для определения точки на земном шаре.
- В релятивистской механике. Под системой отсчета мы понимаем пространственно-временные координаты, которые идентифицируют любое физическое событие, представляющее интерес, из четырех вектор ортонормированная привязка: пространственная тройка (высота, длина, глубина) и временный (Погода).
Пример справочной системы
Без системы отсчета мы можем спутать размеры объектов.Простой и классический пример использования систем отсчета основан на космическом корабле, который взлетает с поверхности земной шар.
Для тех, кто наблюдает за ним с поверхности, корабль поднимается и вскоре скрывается из виду, становясь все меньше и меньше по мере удаления. Вместо этого для пилота Земля остаётся позади, удаляясь от корабля и уменьшаясь по мере того, как она остаётся позади. Для обоих это движение он будет быстрым и линейным.
Но для третьего зрителя, расположенного вЛуна Движение ракеты может казаться медленным и далеким, минимальным, почти незаметным, и она будет набирать скорость только по мере приближения к ней на своем пути. Это различие связано с тем, что в каждом случае используется разная система отсчета.