Ми пояснюємо, що таке система відліку у фізиці, для чого вона потрібна та її різні концепції в класичній та релятивістській механіці.
Що таке реферальна система?
Коли ми говоримо про систему відліку, ми зазвичай маємо на увазі набір умов, необхідних спостерігачеві в рамках фізико-механічної системи, щоб мати можливість вимірювати положення та інші фізичні величини досліджуваного об’єкта.
Це означає, що система відліку є необхідним контекстом для розуміння розмірів і орієнтації об’єкта. Наприклад, якщо ми подивимося на фотографію кістки динозавра, неможливо дізнатися, наскільки вона велика, якщо нам не вистачаємасштаб. Тому поряд ставлять лінійки або предмети, щоб встановити порівняння. Остання є еталонною моделлю для розміру.
Однак оцінка цієї концепції в фізичний Це залежить від конкретної точки зору, з якої вона вивчається:
- У класичній механіці. Під системою відліку розуміють ортогональну систему координат, за допомогою якої ми можемо вивчати евклідов простір, як це відбувається в аналітична геометрія. Наприклад, вісь координат, з яких складається меридіани і паралелі з якою ми організовуємо образно наша планета, дозволяють побудувати глобальну систему відліку, яку сьогодні ми знаємо як GPS (Глобальна система позиціонування) і використовує ці уявні лінії як посилання для визначення місця розташування точки всередині земної кулі.
- У релятивістській механіці. Під системою відліку ми розуміємо просторово-часові координати, які ідентифікують будь-яку фізичну подію, що представляє інтерес, від чотирьох вектор ортонормальне посилання: просторове три (висота, довжина, глибина) та тимчасовий (погода).
Приклад довідкової системи
Без системи відліку ми можемо переплутати розміри об'єктів.Простий і класичний приклад для розуміння використання систем відліку базується на космічному кораблі, який злітає з поверхні Земля.
Для тих, хто спостерігає за ним з поверхні, корабель піднімається вгору і незабаром зникає з поля зору, виглядаючи все меншим і меншим, коли він віддаляється. Натомість для пілота залишається позаду Земля, яка віддаляється від корабля і стає меншою, оскільки вона залишається позаду. Для цього обох рух це буде швидко і лінійно.
Але для третього глядача знаходиться вМісяць Рух ракети може здаватися повільним і віддаленим, мінімальним, майже не відбувається, і вона тільки набиратиме швидкість, коли наближається до неї на своєму шляху. Ця відмінність пояснюється тим, що в кожному випадку використовується різна система відліку.