Инерциальные системы отсчета и первый закон Ньютона

Инерциальные системы отсчета и первый закон Ньютона. [c.69]

Теперь наблюдатель может постулировать существование инерциальной системы отсчета как системы, в которой выполняется закон инерции (первый закон Ньютона) и считать, что в такой системе действует и второй закон Ньютона (третий закон Ньютона, как известно, должен выполняться в любой системе отсчета. Пространство 8 с инерциальной системой отсчета естественно назвать физическим. Оно обладает фундаментальным свойством однородности параллельный перенос в нем системы тел, на каждое из которых не действуют внешние силы, как целого не изменяет механические свойства системы. Время также однородно, т. е. законы движения системы не зависят от выбора начала отсчета времени. Следствием однородности времени является закон сохранения и превращения энергии, а закон сохранения вектора импульса (количества движения) системы есть следствие однородности физического пространства. [c.12]

Как только какая-либо система отсчета выбрана и в заданной идеализации принята за галилееву систему, все множество галилеевых систем в этой идеализации определено В системах отсчета из этого множества в силу самого определения инерциальной системы выполняется первый закон Ньютона скорость свободной материальной точки не меняется во время ее движения. [c.44]

Системы отсчета, в которых выполняется второй закон Ньютона, а значит, и первый закон — закон инерции без введения дополнительных силовых полей), называются инерциальными системами ). [c.443]

Сразу видно, что если в какой-либо системе отсчета действуют силы инерции, то эта система отсчета не может быть инерциальной. Действительно, поскольку силы инерции не связаны с какими-либо конкретными телами, мы не можем удалить эти тела и тем самым устранить силы инерции. Поэтому тело, свободное от воздействия других тел, но испытывающее действие сил инерции, будет двигаться не прямолинейно и равномерно, а с ускорением, т. е. первый закон Ньютона не будет соблюдаться. [c.336]

Таким образом, первый закон Ньютона следует прежде всего рассматривать как определение особого вида систем отсчета — инерциальных систем. Сам Ньютон в качестве инерциальной системы принимал систему отсчета, начало которой совпадало с центром Солнца и оси координат направлены на далекие (а потому неподвижные) звезды. Эту систему он называл абсолютной . Смысл такого названия будет ясен позднее. [c.44]

В первом законе Ньютона как равноправные выступают покой и равномерное прямолинейное движение. Этим подтверждается, с одной стороны, относительный характер покоя и движения и, с другой стороны, косвенно утверждается, что все системы отсчета, относительно которых тело покоится или движется равномерно прямолинейно, являются инерциальными. Отсюда следует, что, если найдена одна инерциальная система отсчета (относительно которой тело, например, покоится), любая другая система, движущаяся равномерно и прямолинейно относительно первой, также будет инерциальной. [c.45]

Нет, первый закон Ньютона имеет глубокое самостоятельное значение. Из него следует фундаментальное свойство всех реальных тел — инертность, тогда как второй закон Ньютона выражает количественную связь между силой, ускорением и массой, являющейся мерой инертности. Первый закон Ньютона является также определением системы отсчета, в которой ускорение тела появляется лишь в результате воздействия на него других тел (инерциальная система отсчета). [c.53]

В различных системах отсчета математическая форма законов природы различна, однако существуют такие, так называемые инерциальные системы отсчета, в которых эти законы имеют наиболее простой вид. Такими инерциальными системами называются системы отсчета, в которых материальная точка при отсутствии действующих на нее сил взаимодействия (по третьему закону Ньютона) движется равномерно и прямолинейно, т. е. системы, для которых справедлив закон инерции Галилея (силы можно считать отсутствующими в том случае, когда все тела, от которых эти силы могут исходить, достаточно удалены, так что можно пренебрегать их влиянием). С достаточной точностью такой инерциальной системой можно считать гелиоцентрическую систему координат. В первом приближении (для малых движений) система отсчета, связанная с Землей, так же может рассматриваться как инерциальная система координат. [c.211]

Основными понятиями классической механики являются понятия о пространстве и времени, о силе и массе, об инерциальной системе отсчета. Основными законами являются закон инерции Галилея — Ньютона (первый закон Ньютона), уравнение движения относительно инерциальной системы отсчета (второй закон Ньютона), закон равенства действия и противодействия (третий закон Ньютона). Эти понятия и законы были сформулированы И. Ньютоном в его гениальном трактате Математические начала натуральной философии (1687). [c.7]

Первый закон Ньютона материальная точка пребывает в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения относительно инерциальной системы отсчета до тех пор, пока действующие на нее силы не изменят это состояние. Иначе говоря, изолированная материальная точка (точка, одинокая во всем мире ) либо покоится, либо движется прямолинейно и равномерно относительно инерциальной системы отсчета — причина изменения состояния двил<ения находится вне самой точки ). [c.70]

Подчеркнем, что однородность и изотропность пространства и времени имеют место не во всех системах отсчета, а лишь в инерциальных системах. Так называются системы отсчета, по отношению к которым механическое движение описывается законами Ньютона. Первый из этих законов, закон инерции, и утверждает существование инерциальных систем отсчета. [c.5]

Первый закон (постулат) Ньютона состоит в утверждении, что инерциальные системы отсчета существуют. Наделение некоторой системы отсчета свойством инерциальности является сильным утверждением и всегда нуждается в обосновании. [c.156]

Первый и второй законы динамики Ньютона справедливы в инерциальной системе отсчета. С достаточной для практики точностью такой системой можно считать гелиоцентрическую с началом в центре Солнца и с осями, направленными на неподвижные звезды. Любая система, покоящаяся или движущаяся равномерно и прямолинейно относительно инерциальной, тоже инерциальна. Так как Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца, то главным образом по первой причине система отсчета, связанная с ее поверхностью, не является инерциальной. Однако ошибка при допущении об инерциальности геоцентрической системы в большинстве практических расчетов пренебрежимо мала. [c.199]

Наконец, первый закон Ньютона, называемый законом инерции, раскрывает одно фундаментальное свойство тел (и, как увидим позже, вообще всех материальных объектов, будь то тело, частица или поле), состоящее в способности тел сохранять покой или равномерное прямолинейное движение относительно некоторой (вообще говоря, произвольной) инерциальной системы отсчета. Только благодаря этому свойству мы можем понять поведение тела, особенности его движения в других, неинерци-альных системах отсчета. Например, благодаря этому свойству становится понятным, почему пассажир при резком торможении вагона отклоняется относительно стен вагона вперед по движению, а при резком ускорении — назад, против движения. Действительно, когда вагон движется равномерно относительно земли (инерциальная система отсчета), равномерно относительно земли движется и пассажир. При торможении вагон изменяет состояние равномерного движения, а пассажир продолжает сохранять это движение относительно земли в результате мы наблюдаем смещение пассажира относительно стен вагона [c.45]

В предыдущих главах мы опирались на основное уравнение динамики точки (второй закон Ньютона), которое справедливо только в инерциальных системах отсчета. Напомним, что инерциальной называется такая система отсчета, в которой справедлив принцип инерции (первый закон Ньютона). Во многих случаях задачи динамики сводятся к исследованию движения в той или иной неинерциальной системе. В сущности, неинерциальной является и привычная для нас система отсчета, связанная с Землей. Впрочем, только весьма тонкие опыты (например, наблюдения за отклонением падающих тел к востоку, за вращением плоскости качания маятника) могут обнаружить неинерциальность геоцентрической системы отсчета. В большинстве приложений систему координат, жестко связанную с Землей, можно считать инерциальной. [c.151]

При таком подходе необходимым и достаточным условием инерциальности системы отсчета становится выполнимость в ней второго закона Ньютона, но в таком случае первый закон теряет самостоятельное значение, превращаясь в следствие второго. [c.265]

Иначе обстоит дело в релятивистской механике, обсуждаемой в следующей главе. Прерогатива в формировании критерия инерциальности системы отсчета в релятивистской механике переходит от уравнений Ньютона к уравнениям электродинамики Максвелла. В этом случае первый закон Ньютона превращается в самостоятельное и независимое необходимое условие инерциальности. Поэтому представляет большой интерес выяснение вопроса о том, как же связаны друг с другом те системы отсчета, которые удовлетворяют этому необходимому условию инерциальности. [c.265]

Закон инерции. При отсутствии сил материальная точка находится в покое или движется равномерно и прямолинейно (первый закон Ньютона). Системы отсчета, в которых этот закон выполняется, называются инерциальными. С достаточной в большинстве случаев степенью точности можно считать, что система, связанная с Землей, является ннерциальной. [c.165]

Впрочем, не так уж далека во времени первым актом ее вщволнения была появившаяся в 1905 г. специальная теория относительности. Мы приведем очень краткую и выпуклую характеристику этой теории. В Основах теоретической механики А. Эйнштейн говорит Так называемая специальная теория относительности основывается на том факте, что уравнения Максвелла (а следовательно, и закон распространения света в пустоте) инвариантны по отношению к преобразованиям Лоренца. К этому формальному свойству уравнений Максвелла добавляется достоверное знание нами того эмпирического факта, что законы физики одинаковы во всех инерциаль- 301 ных системах. Отсюда вытекает что переход от одной инерциальной системы к другой должен управляться преобразованиями Лоренца, применяемыми к пространственно-временным координатам. Следовательно, содержание специальной теории относительности может быть резюмировано в одном предложении все законы природы должны быть так определены, чтобы они были ковариантными относительно преобразований Лоренца. Отсюда вытекает, что одновременность двух пространственно-удаленных событий не является инвариантным понятием, а размеры твердых тел и ход часов зависят от состояния их движения. Другим следствием является видоизменение закона Ньютона в случае, когда скорость заданного тела не мала но сравнению со скоростью света. Между прочим, отсюда вытекал принцип эквивалентности массы и энергии, а законы сохранения массы и энергии объединились в один закон. Но раз было доказано, что одновременность относительна и зависит от системы отсчета, исчезла всякая возможность сохранить в основах физики дальнодействие, ибо это понятие предполагало абсолютный характер одновременности (должна существовать возможность констатации положения двух взаимодействующих материальных точек в один и тот же момент ) . [c.391]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...