Принцип относительности классической механики

При изложении механики предполагалось, что все скорости движения тел значительно меньше скорости света. Причина этого в том, что механика Ньютона (называемая также классической) неверна, при скоростях движения тел, близких к скорости света (v→c). Правильная теория для этого случая называется релятивистской механикой или специальной теорией относительности. Механика Ньютона оказалась замечательным приближением к релятивистской механике, справедливым в области v << c.

Большинство встречающихся в повседневной жизни скоростей значительно меньше скорости света. Но существуют явления, где это не так (ядерная физика, электромагнетизм, фотоэффект, астрономия и т.д.).

Согласно представлениям классической механики, механические явления происходят одинаково в двух системах отсчета, движущихся равномерно и прямолинейно относительно друг друга.

Рассмотрим две инерциальные системы отсчета k и k'. Система k' движется относительно k со скоростью v = const вдоль оси x. Точка М движется в двух системах отсчета (рис. 8.1).

Рис. 8.1

Найдем связь между координатами точки M в обеих системах отсчета. Отсчет начнем, когда начала координат систем совпадают, то есть t = t'. Тогда:

(8.1.1)

Совокупность уравнений (8.1.1) называется преобразованиями Галилея.

В уравнениях (8.1.1) время t = t', т.е. в классической механике предполагалось, что время течет одинаково в обеих системах отсчета независимо от скорости. («Существует абсолютное время, которое течет всегда одинаково и равномерно», – говорил Ньютон). В векторной форме преобразования Галилея можно записать так:

(8.1.2)

Продифференцируем это выражение по времени, получим (рис. 8.2):

или .

(8.1.3)

Рис. 8.2

Выражение (8.1.3) определяет закон сложения скоростей в классической механике. Из него следует, что скорость движения точки М (сигнала) в системе k' и в системе k различна.

Законы природы, определяющие изменение состояния движения механических систем, не зависят от того, к какой из двух инерциальных систем отсчета они относятся. Это и есть принцип относительности Галилея

Механическая система. Классификация сил механической системы. Свойства внутренних сил системы.

Механической система-совокупность материальных (.) (тел), движение которых рассматривается.

Система неизменяемая, если расстояние между 2-мя любыми (.) остаётся постоянным при движении

Система изменяемая, если расстояние между двумя (.) сист. изменяется при её движении.

Внутренними силами F_kⁱ наз. силы взаимодействия между (.)(телами) сист.

Внешними силами F_k^e наз. силы действующие на (..) сист со стороны (..)(тел), не входящих в состав рассматрив. сист.

Свойства внутренних сил

1. Геометрическая сумма (главный вектор) всех внутренних сил

системы = 0;

F₁₂ⁱ+F₂₁ⁱ=0;

2. Сумма моментов (главный момент) всех внутренних сил сист.относительно произвольного центра или оси =0

m_o(F₂₁ⁱ)+ m_o(F₁₂ⁱ)=0; ;