Układy odniesienia

Stronę tą wyświetlono już: 410 razy

Pojęcie względności ruchu wiąże się ściśle z układem odniesienia. Dla przykładu wyobrazić można sobie kierowcę samochodu, który jadąc z pewną prędkością może stwierdzić, że względem swego samochodu jest w stanie spoczynku, jednakże względem ziemi już nie. Skoro od obranego układu współrzędnych zależy czy dany obiekt się porusza czy też nie, więc możliwe jest również dobranie takich dwóch układów współrzędnych, w których prędkości poruszających się obiektów są różne. Przykładem może być tutaj wyprzedzany samochód, względem którego prędkość pojazdu wyprzedzającego jest mniejsza niż prędkość tegoż pojazdu względem ziemi.

W celu określenia ruchu konieczne jest więc obranie odpowiedniego układu. W fizyce do określania ruchu wykorzystuje się tak zwane inercyjne układy odniesienia. Tego typu układy charakteryzują się pewną ważną cechą, która z kolei umożliwia łatwe i jednoznaczne opisanie ruchu obserwowanych obiektów. Owe cechy to: jednostajna prędkość przemieszczania się układu odniesienia oraz prostoliniowy tor ruchu układu odniesienia.

A co by było gdyby obrać układ poruszający się ze zmienną prędkością? W takim przypadku trudne byłoby określenie, czy obserwowane obiekty rzeczywiście przyspieszają, czy też owe przyspieszenie wynika ze zmienności przyspieszenia obranego układu. To samo tyczy się zmienności toru ruchu obserwowanych obiektów w tego typu układach. Układy, które nie poruszają się ruchem jednostajnym lub nie poruszają się po linii prostej są nazywane nieinercjalnymi układami odniesienia. Takie układy odniesienia można uznać za inercjalne jedynie wtedy, gdy ruch obserwowanych obiektów jest ściśle związany z tym układem. Dla przykładu Ziemia obraca się względem swojej osi, oraz wokół Słońca, zaś Słońce obraca się wokół środka Drogi Mlecznej, zaś Droga Mleczna obraca się względem lokalnej grupy galaktyk zaś lokalna grupa galaktyk porusza się w jeszcze innym nieznanym nam kierunku. Mimo całej złożoności tego ruchu Ziemi często jako układ odniesienia obieramy właśnie ją, lecz to nic nie szkodzi albowiem interesuje nas różnica ruchu ciał znajdujących się na Ziemi i ruchu Ziemi w związku z czym przyjmuje się że Ziemia się nie porusza i jest inercyjnym układem odniesienia.

Komentarze