Принцип относительности Галилея — Ньютона

Признается справедливость закона инерции Галилея — Ньютона, согласно которому тело, не подверженное действию со стороны других тел, движется прямолинейно и равномерно. Этот закон утверждает существование инерциальных систем отсчета, в которых выполня- ются законы Ньютона (а также принцип относительности Галилея). Рис. 6.1 [c.173]

Наконец, приведем здесь принцип относительности Галилея — Ньютона. [c.230]

В упомянутых системах координат одинаковые силы Р сообщают точке одинаковые ускорения V/. Конечно, принцип Галилея — Ньютона можно связать с законом независимости действия сил, если этот закон применим к силам, приложенным к точке. Подчеркнем, что, в отличие от закона независимости действия сил, аксиома о параллелограмме сил и принцип относительности Галилея — Ньютона всегда имеют место. [c.231]

Согласно этому принципу, наблюдатель, находящийся в кабине без окон, не может экспериментально определить, покоится ли он или находится в равномерном прямолинейном движении относительно неподвижных звезд. Только смотря в окно и имея, таким образом, возможность сравнить свое движение с движением звезд, наблюдатель может сказать, что он находится относительно них в равномерном движении. Даже тогда он не мог бы решить, что движется он сам или звезды. Принцип относительности Галилея был одним из первых основных принципов физики. Он являлся основным для данной Ньютоном картины Вселенной. Этот принцип выдержал многократную экспериментальную проверку и служит сейчас одним из краеугольных камней для специальной теории относительности. Это настолько замечательная своей простотой гипотеза, что ее следовало бы серьезно рассматривать, даже если бы она не была так очевидна. Как мы увидим в гл. И, принцип относительности Галилея полностью согласуется со специальной теорией относительности. [c.83]

Предположение об абсолютности времени лежит в самой основе представлений классической механики. Формулы (13) и (14) называют преобразованием Галилея. Законы динамики инвариантны по отношению к этому преобразованию, т. е. по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой. В этом и состоит принцип относительности классической механики (принцип относительности Галилея — Ньютона). [c.504]

Приведенные выше соображения хотя и объясняют, почему второй и третий законы Ньютона удовлетворяют принципу относительности Галилея, но не могут служить обоснованием принципа относительности Галилея, потому что кроме законов Ньютона в механике существуют [c.232]

В классической физике выявились глубокие противоречия. Согласно теории Фарадея — Максвелла, все электромагнитные явления, в том числе и световые, объясняются свойствами всепроникающего неподвижного эфира и его взаимодействием с веществом. Теория близкодействия Фарадея — Максвелла противоречила теории дальнодействия Ньютона, согласно которой взаимодействие распространяется с бесконечной скоростью. Не удавалось построение и самой модели эфира. С одной стороны, эфир должен быть твердым телом, поскольку электромагнитные волны поперечны, а с другой стороны, вещественные тела должны беспрепятственно двигаться через этот твердый эфир. Наконец, принцип относительности Галилея, бесспорный для механических явлений, утверждает, что невозможно установить, движется ли тело равномерно-поступательно или находится в покое, т. е. что понятие абсолютного движения лишено физического смысла. Однако, если эфир неподвижен, то можно говорить об абсолютном движении тела, понимая под этим движение тела относительно неподвижного эфира, и определить скорость этого движения экспериментально. Если электромагнитные и световые волны суть волны эфира, то скорость их распространения относительно эфира будет всегда одна и та же, независимо от движения источника или приемника. Но для движущегося наблюдателя (приемника) эта скорость будет иная, зависящая от скорости наблюдателя относительно эфира. [c.347]

Принцип относительности Галилея утверждает только то, что законы Ньютона инвариантны относительно инерциальных систем принцип относительности Эйнштейна распространяет это утверждение на законы электродинамики и другие законы физики (см. гл. XVH). [c.152]

В XIX в. начинает развиваться новая отрасль физики — электродинамика. Максвелл (1831—1879) сформулировал законы электромагнетизма. Характер максвелловской теории электромагнетизма существенно отличается от механики Ньютона, и возникает вопрос о применимости принципа относительности Галилея к электродинамике. [c.623]

Законы Ньютона. Принцип относительности Галилея. Дифференциальное уравнение движения точки в инерциальной системе отсчета. Две задачи динамики точки. Начальные условия. Первые интегралы уравнений движения точки. Частные случаи движения точки, допускающие сведение интегрирования уравнений движения к квадратурам. [c.33]

Какова роль законов Ньютона в механике Для каких объектов сформулированы эти законы 2. Каково содержание принципа относительности Галилея Каков смысл соотношений (1.5.4) 3. Какие две задачи рассматриваются в динамике точки Как принципиально они решаются 4. В чем заключается роль начальных условий при определении движения точки по заданной силе 5. Какова роль первых интегралов уравнения движения [c.48]

Его называют также принципом относительности Галилея — Ньютона подлинные слова Галилея приведены в добавлении I к гл. V. [c.104]

В принципе относительности Галилея речь идет об инвариантности законов классической механики, а не об инвариантности тех конкретных дифференциальных уравнений, которые могут быть получены в силу этих законов в разных конкретных задачах. Инвариантность закона означает неизменность правила составления дифференциальных уравнений, но не самих уравнений. В частности, инвариантность второго закона Ньютона по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой означает, что в новой системе мы должны по-прежнему приравнять ускорение точки, умноженное на ее массу, той же самой силе, действующей на точку. При этом в новых переменных эта сила может иметь иное аналитическое выражение. [c.13]

Принцип относительности Галилея — Ньютона [c.271]

Если рассматривать тело, движущееся, например, в спокойной атмосфере поступательно, прямолинейно и равномерно, то на основании принципа относительности Галилея — Ньютона проекция результирующей сил воздействия воздуха на направ- [c.297]

Понятие об инерциальной системе отсчета и законы Ньютона. Принцип относительности Галилея [c.35]

Рассмотренные выше основные понятия и законы классической механики понятия о материальной точке, о пространстве и времени, о силе и массе, понятие об инерциальной системе отсчета, законы Ньютона и принцип относительности Галилея — являются фундаментом классической механики. Этот фундамент был построен в результате деятельности многих поколений, был роздан в результате анализа и теоретического обобщения экспериментальных данных. Проверкой правильности основ классической механики, ее соответствия природе является сопоставление выводов теории опять-таки с экспериментом. Так как теория создается человеком в определенные исторические эпохи с определенными воззрениями и техническими возможностями, то любая физическая теория является приближенной, ограниченной. В том числе приближенными, ограниченными являются основные понятия и законы классической механики. [c.41]

Рассматривая уравнение движения Ньютона, уравнение (4.43) и принцип относительности Галилея, можно убедиться в том, что инерциальные системы являются преимуш ественными по сравнению с неинерциальными системами. В самом деле, силы инерции определены, если известны векторы Wo и (л, характеризующие движение неинерциальной системы относительно инерциальной. Кроме того, уравнение движения точки под действием сил со стороны определенных тел справедливо в любой инерциальной систе- ме отсчета, т. е. уравнения движения относительно инерциальной системы в указанном смысле имеют абсолютный характер. С другой стороны, уравнения движения точки под действием сил со стороны определенных тел, вообще говоря, различны в разных неинерциальных системах отсчета (поскольку для этих систем различны ускорение начала Wo и угловая скорость о). [c.172]

В классич. трактатах по механике и физике указывается обычно только положение (1) необходимость добавления в явной форме положения (2) и (3), утверждение об инвариантности массы, а также и экспериментальное содержание этих положений выясняются лишь после возникновения новых теорий Эйнштейна. Эта относительность имеет в настоящее время в физике название принципа относительности Галилея-Ньютона. [c.176]

В этой главе описаны основные экспериментальные факты, лежащие в основе механики принцип относительности Галилея и дифференциальное уравнение Ньютона. Здесь рассмотрены ограничения на уравнения движения, накладываемые принципом относительности, и приведены простейшие примеры. [c.11]

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ДИНАМИКИ НЬЮТОНА. ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ГАЛИЛЕЯ [c.28]

Динамика представляет собой наиболее содержательный раздел механики, в котором движение макроскопических тел изучается в связи с физическими причинами, определяющими то или иное состояние механического движения тела. Основные понятия динамики — это понятия о силе и массе, понятие об инерциальной системе отсчета, а ее основные законы — это законы Ньютона и принцип относительности Галилея. Указанные понятия и законы, являющиеся обобщением экспериментально установленных фактов, были сформулированы И. Ньютоном в 1687 г. в его гениальном трактате Математические начала натуральной философии . [c.28]

С математической точки зрения рассуждения Гюйгенса, быть может, нельзя признать вполне строгими. Но мы и не стремились к этому. У нас была иная цель показать, что идеи Гюйгенса с необходимостью приводят к закону сохранения импульса и указывают на глубокую связь этого закона с симметриями пространства-времени. Подчеркнем, что мы исходили лишь из принципа относительности Галилея и не использовали основные принципы динамики Ньютона (например, закон равенства действия и противодействия). Более того, попутно мы пришли к целесообразности введения важнейшей динамической величины — массы тела как меры количества вещества — и установили ее аддитивный характер. [c.10]

Принцип детерминированности имеет место и в релятивистской механике. Классическую механику Ньютона отличает от релятивистской механики принцип относительности Галилея. [c.14]

ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ГАЛИЛЕЯ — НЬЮТОНА 49 [c.49]

Заметим в заключение, что все переменные, от которых зависят рассмотренные силы (радиусы-векторы точек Гу в (10.3), удлинение пружины Д/ в (10.10), скорости тела относительно подставки или среды в (10.13), (10.14) и (10.16)) инвариантны относительно преобразований Галилея (6.1), а следовательно, инвариантны и сами силы. Вместе с инвариантностью массы и ускорения это приводит к инвариантности второго закона Ньютона, чем обеспечивается выполнение принципа относительности Галилея. [c.37]

Неизменность формулировок законов Ньютона в локально инерциальных системах координат означает, что принцип относительности Галилея может быть распространен и на эти системы координат. В физике принцип относительности Галилея, распространенный на локально инерциальные снстемы координат, обобщается на все физические процессы и явления. В таком обобщенном виде данный принцип получил название принципа относительности Эйнштейна. Согласно этому принципу не только механические, но и все физические процессы и явления протекают совершенно одинаково как в инерциальных, так и в локально инерциальных системах координат. [c.533]

С другой стороны, инерциальную систему координат можно определить как такую подвижную систему, по отношению к которой динамические дифференциальные уравнения движения имеют тот же вид, какой они имеют, когда система координат находится в покое, т. е. без учета переносной силы инерции и силы инерции Кориолиса. В этом состоит принцип относительности классической механики Галилея — Ньютона. [c.233]

Для изучения поступательного движения твердого тела вводится понятие материальной точки [1]. Это позволяет сделать динамику материальной точки физически ощутимой, облегчает анализ упражнений и сопоставление с опытными данными аксиоматически вводимых принципа относительности Галилея, принципа детерминированности и законов Ньютона. Анализируются ограничения на форму законов механики и физики, следующие из принципов относительности и детерминированности [5, 67]. Ставятся основные задачи механики. Выявляются преимущества различных систем криволинейных координат для описания движения точки. Доказываются основные теоремы механики и сообщаются основные приемы, применяемые для исследования движения. Как основа качественного анализа поведения механических объектов подробно изучаются фазовые портреты осцилляторов. На их примере демонстрируется влияние потенциальных и диссипативных сил, а также резонансные явления различных типов [37]. Изучается динамика материальной точки, стесненной связями [61]. [c.11]

Как уже указывалось в предыдущей главе ( 164), в основе классической механики Ньютона лежит принцип относительности Галилея, утверждающий одинаковое протекание всех динамических явлений в любых ииерциальных (галилеевых) системах. Все такие системы, согласно этому принципу, равноправны. [c.443]

При рассмотрении оптики движущихся сред прежде всего необходимо выяснить, как отразится прямолинейное и равномерное движение среды, в которой происходят те или иные физические процессы, на описание их с помошью уравнений Ньютона и Максвелла. Иными словами, нужно выяснить, равноправны ли две инерциальные системы при описании оптических явлений в рамках классической физики. Напо.мним, что основной закон классической механики, а также его следствия имеют одинаковый вид во всех инерциальных системах отсчета, т. е. системах, движущихся равномерно и прямолинейно друг относительно друга. Это положение носит название принципа относительности Галилея. [c.204]

Принцип относительности Галилея позволяет утверждать, что движение любого тела в различных системах отсчета, движущихся одна относительно другой прямолинейно и равномерно, протекает одинаково, а это значит, что во всех этих системах отсчета действуют одни и те же законы механики. Так как в число инерциальных систем отсчета входит также коперникова, то, значит, все те законы, которые были установлены. Ньютоном ism hho в этой системе отсчета, справедливы для всех инерциальных систем отсчета. [c.120]

В предыдущих параграфах этой главы рассмотрены случаи обтекания тел установившимся безвихревым потоком. Полученные результаты можно использовать для решения и обращенной задачи о движении тела с постоянной скоростью в безграничной покоящейся жидкости. Действительно, если требуется изучить закономерности движения тела в жидкости, то согласно принципу относительности Галилея—Ньютона иожно всей снстеие 38S [c.282]

В предыдущих параграфах этой главы рассмотрены случаи обтекания тел установившимся безвихревым потоком. Полученные результаты решают одновременно и обратную задачу о движении тела с постоянной скоростью в безграничной покоящейся жидкости. Действительно, если требуется изучить закономерности движения тела в жидкости, то согласно принципу относительности Галилея—Ньютона можно всей системе тело—жидкость сообщить скорость,равную по величине и направленную противоположно скорости тела при этом все силы и напряжения в жидкости останутся неизменными. Такое обращение задачи реализуется путем перехода от абсолютной системы координат к системе, связанной с двнл<ущимся телом. Получающееся в этом случае обтекание неподвижного тела изучать удобнее и проще. Однако прием обращения движения не облегчает задачи, если тело движется по криволинейной траектории или с переменной во времени скоростью, т. е. если движение жидкости в системе координат, связанной с телом, будет неустановившимся. Задача обтекания оказывается в этом случае не более простой, чем задача о движе- [c.317]

Галилеева симметрия в конце XIX в. не включалась в канонический формализм как мы уже отмечали, вопрос о том, какой закон сохранения отвечает ей, оставался открытым. В силу особой роли времени в классической механике галилеево-ньютонова группа как некоторая единая система преобразований, действующая на пространственно-временном многообразии, оставалась неизвестной, несмотря на то, что все ее генераторы были известны, по существу говоря, со времени Галилея и Ньютона. Галилеев принцип относительности имел большое значение для обоснования системы Коперника (Галилей), использовался Гюйгенсом в качестве одного из главных постулатов теории упругого удара, но уже в Началах Ньютона формулировался в виде следствия из трех основных аксиом или законов механики, а в механике XVIII в., как правило, не фигурировал вообще. Во второй половине XIX в. возобновляется некоторый интерес к физическим основам механики, в частности к вопросам об абсолютном пространстве, инерциаль-ных системах отсчета и принципе относительности Галилея (Э. Мах, К. Нейман, Л. Ланге и др.) . Частично это было связано с проблемой увлекаемо-сти эфира в оптике и электродинамике движущихся сред. Однако исследования эти не носили систематического характера, и галилеева симметрия в механике не рассматривалась на одном уровне с евклидовой симметрией. Отчетливое понимание роли галилеевой симметрии в классической механике и открытие галилеево-ньютоновой группы произошло, по сути дела, после открытия теории относительности. Ф. Клейн в этой связи подчеркивал Эта выделенность t (т. е. времени.— В. В.) играла определенную тормозящую роль в истории развития механики. Несмотря на то, что уже Лагранж [c.238]

Принцип соответствия носит черты оптимизма и преемственности в познании одновременно он обнаруживает глубокую внутреннюю связь с универсальным философским законом развития — законом отрицания отрицания. Опыт Майкельсона—Морли явился как бы отрицанием классической механики. Теория более высокого уровня — специальная теория относительности — сняла полное отрицание механики Ньютона, утвердив ее справедливость в определенных границах применимости. В качестве тем для рефератов предлагаются следующие вопросы гносеологическая необходимость и ценность метода абстрагирования при формировании понятий механики философское сравнение принципов относительности Галилея и Эйнштейна эвристическая ценность теоретических знаний по механике в техническом творчестве инженеров. [c.16]

Среди законов движения, приведенных в п. 1.2 в качестве примеров, галилеево инвариантным является лишь всемирное притя-жение. Если, однако, в системе гравитирующнх точек масса одной из них исчезающе мала (скажем, пылинка в Солнечной системе), то ее влиянием на движение остальных точек можно пренебречь. Полученная таким путем ограниченная задача (имеющая важные применения в астрономии) уже не удовлетворяет принципу относительности Галилея. Все встречающиеся в механике Ньютона законы движения, которые не являются галилеево ингариантными, получены из инвариантных законов движения с помощью подобных упрощающих предположений. [c.16]

Если сохранить принятое ранее определение инерциальных систем, то придется как-то видоизменить само уравнение Ньютона (1), сделав его инвариантным по отнощению к новым преобразованиям координат. Основная идея состоит в том, чтобы сохранить принцип относительности — независимость всех физических (а не только механических) явлений от поступательного, равномерного и прямолинейного движения инерциальной системы отсчета это может быть достигнуто лпшь путем отказа от преобразований Галилея и перехода к новым преобразованиям пространства и времени, влекущим за собой видоизменение основных уравнений механики. [c.446]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...