Относительность движения и покоя

Повседневный опыт показывает, что все макротела находятся в движении по отношению друг к другу. Говорить о движении или покое данного тела просто так, не уточняя по отношению к чему оно происходит, - бессмысленно. Предварительно следует договориться о теле отсчета. За него принимают любой объект, который условно считается неподвижным на весь период наблюдений. С телом отсчета связывают систему координат и хронометр для измерения интервалов времени.

Если движение прямолинейное, то путь и перемещение совпадают. В любом случае скорость движения и ускорение определяются формулами:

Значение скорости относится к той системе отсчета, в которой ее измерили. Пусть мы выбрали телом отсчета светофор и знаем значения скоростей автомобилей в этой системе для наблюдателя №1.

Для наблюдателя в движущейся системе отсчета (колобок №2) величина и направление вектора скорости обгоняющего автомобиля будут совсем другими. Если движение происходит в одном направлении, то скорости вычитаются: U₁₂ = V₁ - V₂. Привстречном движении необходимо суммировать значения скоростей. Так преобразуются скорости при переходе из одной системы отсчета в другую.

Найдем связь координат для рассматриваемых двух систем. Пусть один автомобиль остановился на расстоянии Y от начала координат (от светофора). Примем, что при t = 0 Y₀ = Y₀* = 0, то есть начала координат систем совпадают. Для всех последующих значений времени второй наблюдатель уедет от начального положения на расстояние Ut (заменим V₂ на U - на скорость движения подвижной системы). Тогда можно записать соотношение: Y*=Y-Ut. (Минус - так как второй наблюдатель подъезжает к остановившемуся автомобилю).
Если же известно расстояние Y*, то Y = Y* + Ut.

Таким образом, скорости и координаты объектов относительны. Более того, относительны и координаты событий

Итак, в классической физике относительность движения проявляется в том, что относительны координаты, скорости и места событий. Но всегда сохраняется одномоментность событий, где бы в пространстве они ни происходили.

Зажигается и гаснет желтый свет светофора для всех наблюдателей (пешехода и водителей) одновременно, во всех системах отсчета.