Transformacja Galileusza

Prawa fizyki we wszystkich układach inercjalnych są jednakowe. To jedno ze sformułowań zasady względności. Zakładamy,że jeśli w układzie XOY działają znane nam prawa fizyki, to w dowolnym innym układzie inercjalnym X'O'Y' (czyli będącym w bezruchu względem naszego układu lub poruszającego się ruchem postępowym jednostajnym prostoliniowym) będą działać te same prawa w taki sam sposób.

Jeżeli chcemy opisać ilościowo prawa ruchu w innym układzie odniesienia niż nasz, musimy uwzględnić ruch jednego układu względem drugiego w formułowaniu wzorów. Związki pomiędzy wielkościami fizycznymi w dwóch różnych układach inercjalnych noszą nazwę transformacji. Jeżeli założymy, że we wszystkich inercjalnych układach odniesienia czas płynie jednakowo (t=t'), a ruch jednego układu odniesienia względem drugiego jest znacząco mniejszy od prędkości światła, to mamy do czynienia z tak zwaną transformacją Galileusza.

Niech współrzędne geometryczne dowolnego punktu P w układzie odniesienia U są równe P=(x,y,z), a współrzędne czasowo-przestrzenne są równe Pt=(x,y,z,t) .

transformacja Galileusza

Jeżeli układ odniesienia U', w którym współrzędne punktu opisane są przez Pt'=(x',y',z',t'), porusza się z prędkością u względem układu U wzdłuż osi OX, to między tymi współrzędnymi zachodzą związki:

x=x'+ut
y=y'
z=z'
t=t'

Powyższe wzory umożliwiają przejście między układem U a U'.

x'=x-ut
y'=y
z'=z
t'=t

Powyższe wzory umożliwiają przejście w opisie zjawisk między układem U' a U.

Ciekawostki

Transformacja Galileusza została wprowadzona do fizyki w 1632 roku.

Dla dużych prędkości (bliskich prędkości światła) transformacja Galileusza nie nadaje się do stosowania. Milczące założenie, że czas jest absolutny i w każdym układzie płynie jednakowo jest błędne! W teorii względności stosuje się wówczas transformację Lorentza.

Pytania

Pytania

Jak stosować transformację Galileusza, jeżeli układ odniesienia porusza się dowolnie?

W takim przypadku wzory transformacji przyjmują postać:

x=x'+uxt
y=y'+uyt
z=z'+uzt
t=t'



Transformacja Lorentza

Transformacja Lorentza

Dla prędkości relatywistycznych, czyli zbliżonych do prędkości światła obowiązuje transformacja Lorentza.


© medianauka.pl, 2021-11-01, ART-4225



Niektóre treści nie są dostosowane do Twojego profilu. Jeżeli jesteś pełnoletni możesz wyrazić zgodę na przetwarzanie swoich danych osobowych. W ten sposób będziesz miał także wpływ na rozwój naszego serwisu.
© ® Media Nauka 2008-2022 r.