Принцип относительности Галилея

Рассмотрим инерциальную систему отсчета К, например, Землю. Пусть система , например, вагон, движется относительно системы К с постоянной скоростью . Согласно классического закона сложения скоростей: , где – скорость тела в системе отсчета К; – скорость тела в системе отсчета . Скорости тела и в разных системах отсчета разные, а ускорения будут одинаковые. Действительно:

или . (3.4)

Таким образом, из соотношения (3.4) вытекает механический принцип относительности (принцип относительности Галилея): законы динамики одинаковы во всех инерциальных систе­ма отсчета, 2-й закон Ньютона при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой не изменяется.

Равномерное прямолинейное движение не влияет на механические процессы. Галилей первым обратил внимание на то, что равномерное прямолинейное движение по отношению к Земле совершенно не сказывается на тече­нии всех механических явлений.

Допустим, вы находитесь в каюте корабля или в вагоне поезда, движущегося плавно, без толчков. Вы можете спо­койно играть в бадминтон или пинг-понг, как и на земле. Мяч или волан будет по отношению к стенам и полу пере­мещаться точно так же, как и по отношению к Земле при игре в обычных условиях. Если не посмотреть в окно, то с уверенностью нельзя сказать, что же происходит с поез­дом: движется он или стоит.

Если в движущемся с постоянной скоростью вагоне изучать падение тел, колебания маятника и другие явления, то результаты будут точно такими же, как и при ис­следовании этих явлений на Земле. Когда современный ре­активный самолет летит со скоростью около 1000 км/ч, в его салоне не происходит ничего, что позволяло бы ощутить эту огромную скорость. Вы можете есть, спать, играть в шахматы, чувствуя себя как дома.

Подобные на­блюдения являются наглядной демонстрацией принципа относительности.

Тема 4. (2 часа)

Виды сил. Всемирное тяготение. Сила тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Сила упругости. Сила трения. Сила сопротивления.