§ 34. Представления классической физики о пространстве и времени (окончание)

Так, в соответствии с первым законом Ньютона тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока на него не действуют другие тела. Таким образом, покой и равномерное прямолинейное движение равноправны.

Второй закон Ньютона также не противоречит принципу относительности Галилея, поскольку в классической механике масса тела, действующая на него сила и его ускорение — величины инвариантные.

Преобразования Галилея

6. Рассмотрим уравнения преобразования координат при переходе от одной системы отсчёта к другой.

Пусть система отсчёта К' движется относительно системы К со скоростью , направленной вдоль оси X (см. рис. 125). В начальный момент времени начала координат — точки О и О' — совпадают, т. е.

Через промежуток времени t:

х' = x₀ - υt, у' = y,z' = z, t' = t.

Записанные формулы называют преобразованиями Галилея. Они связывают координаты и время в двух инерциальных системах отсчёта.

Вопросы для самопроверки

1. Каковы свойства пространства и времени в классической физике? Поясните эти свойства на примерах.

2. Что составляет систему отсчёта? В чём отличие инерциальной системы отсчёта от неинерциальной?

3. Сформулируйте классический закон сложения скоростей.

4. Какие величины, характеризующие механическое движение и взаимодействие тел в механике, являются относительными; инвариантными?

5. Как читается принцип относительности Галилея?

Упражнение 26

1. Пользуясь преобразованиями Галилея, покажите, что расстояние между двумя точками не изменяется при переходе от одной инерциальной системы отсчёта к другой.

2. Пользуясь преобразованиями Галилея, докажите инвариантность ускорения.

3. Получите из преобразований Галилея классический закон сложения скоростей.

4. Получите формулы преобразования координат при переходе от движущейся системы отсчёта к неподвижной.

<<< К началу