adăugarea vitezelor

Simple language: Viteza de mișcare a corpului în raport cu cadrul fix de referință este egală cu suma vectorială a vitezei corpului în raport cu cadrul mobil și viteza (în raport cu un sistem fix) a sistemului mobil punct de referință, în care, în orice moment dat este corpul.

  1. Viteza absolută a muștelor taratoare de-a lungul razei unei înregistrări fonograf rotative, este suma viteza mișcării sale în raport cu placa și viteza la care punct placa se află sub o muscă peste pământ (adică, cu care transportă placa datorită rotației sale).
  2. Dacă un om merge pe coridorul vagonului, la o viteză de 5 kilometri pe oră în raport cu căruciorul, și se deplasează cu trăsură la o viteză de 50 de kilometri pe oră față de Pământ, atunci persoana se deplasează în raport cu Pământul la o viteză de 50 + 5 = 55 de kilometri pe oră, atunci când există în direcția trenului, și o rată de 50 - 5 = 45 de kilometri pe oră, atunci când merge înapoi. În cazul în care persoana în coridorul auto se deplasează în raport cu Pământul la o viteză de 55 de kilometri pe oră, iar trenul la o viteză de 50 de kilometri pe oră, viteza unei persoane cu privire la tren 55 - 50 = 5 kilometri pe oră.
  3. În cazul în care valurile se deplasează în raport cu mal, la o viteză de 30 de kilometri pe oră, și, de asemenea navă, cu o viteză de 30 de kilometri pe oră, valurile se deplaseze în raport cu nava la o viteză de 30 - 30 0 = kilometri pe oră, adică, în ceea ce privește nava, ele devin imobil.

În al XIX-lea fizica confruntat cu problema răspândirii vitezelor de regulă plus asupra optice proceselor (electromagnetice). În esență, a existat un conflict între două idei ale mecanicii clasice (prima - timpul de realizare absolută și spațiu al doilea. - Principiul relativității), sa mutat într-o nouă zonă - teoria proceselor electromagnetice.

Regula clasică a vitezei plus corespunde unei transformări de coordonate de la un sistem la altul sistemul de axe, fără a se deplasează în raport cu prima accelerare. Dacă o astfel de transformare, ne rezervăm conceptul de simultaneitate, care este capabil să ia în considerare simultan două evenimente nu numai pentru înregistrarea lor într-un singur sistem de coordonate, dar, de asemenea, în orice alt sistem inerțial. transformările sunt numite galilean. În plus, când transformările galileene ale distanței spațiale între două puncte - diferența dintre coordonatele lor într-un sistem de referință inerțial - întotdeauna egal cu distanța lor într-un alt sistem inerțial.

A doua idee - principiul relativității. În timp ce pe navă, se deplasează uniform într-o linie dreaptă. Nu poți detecta mișcarea sa prin unele efecte mecanice interne. Se aplică dacă principiul efectelor optice? Este posibil pentru a detecta mișcarea absolută a sistemului cauzată de mișcarea sau optic, care este aceleași efecte electrodinamice? Intuitia (asociat destul de explicit cu principiul clasic al relativității) a spus că mișcarea absolută nu poate fi detectată prin orice observații au fost. Dar dacă lumina se deplasează cu o anumită viteză în ceea ce privește fiecare dintre sistemele inerțiale în mișcare, această rată de schimbare în tranziția de la un sistem la altul. Acest lucru rezultă din regulile clasice de adăugarea de viteze. Matematic vorbind, magnitudinea vitezei luminii nu este invariantă sub transformări gallileevyh. Acest lucru încalcă principiul relativității, sau mai degrabă, nu este posibil să se extindă principiul relativității în procesele optice. Astfel electrodinamica a distrus legătura dintre două ipoteze aparent evidente ale fizicii clasice - de regulă plus de viteză și principiul relativității. Mai mult decât atât, aceste două poziții în raport cu electrodinamicii erau incompatibile.

Relativitatea dă un răspuns la această întrebare. Se extinde conceptul principiului relativității și răspândirea-l pe procesele optice. În același timp, relativitatea schimbă radical conceptele de spațiu și timp. De obicei adăugarea vitezelor nu se anulează deloc, dar sunt specificate numai pentru viteze mari prin intermediul transformării Lorentz:

Este posibil să observați că, atunci când v / c → 0. Lorentz transforma în transformare Galileo. Acest lucru sugerează că mecanica relativității speciale reduce la mecanica newtoniană la viteze care sunt mici în comparație cu viteza luminii. Aceasta explică modul în care să se refere la teoria specială a relativității și a mecanicii clasice - prima este o generalizare a doua.

articole similare