Простейшим движением твердого тела является равномерное прямолинейное (поступательное) движение, поэтому простейшим относительным движением систем отсчета является их поступательное движение.
Принципом относительности Галилея называется утверждение о том, что во всех инерциальных системах отсчета все механические и физические явления протекают одинаково.
Инерциальные системы отсчета- такие системы, которые движутся относительно друг друга с постоянной скоростью.
Системы отсчета называются инерциальными, если поля тяготения в них пренебрежимо малы, т.е. тела, удаленные достаточно далеко от других тел, движутся относительно таких координат равномерно и прямолинейно.
Преобразование Галилея. Инварианты преобразований Галилея.
Допустим, что система отсчета S инерциальна, а S’ движется относительно нее поступательно вдоль оси Х со скоростью V. Выразим координаты x’ y’ z’ движущейся точки в системе S’ через координаты x y z в системе S в один и тот же момент времени. Пусть в момент времени t движущаяся точка находится в положении M.
|
|
Отсюда предыдущее выражение принимает вид
Запишем это соотношение в проекциях на координатные оси:
Формулы обратного преобразования имеют вид:
Эти формулы и называются преобразованием Галилея.
В нерелятивистской кинематике время считается абсолютным и не преобразуется. Так же неизменными в преобразовании Галилея остаются длина, ускорение, сила. Говорят что они инвариантны относительно преобразований Галилея.
Инвариантность длины:
Пусть в системе k’, которая движется, на оси x’ лежит отрезок с координатами x ‘₁ и x’₂. Длина этого отрезка в системе координат k’:
И т.д.