Prostor a čas v klasické mechanice
- klasická mechanika vzniká v 17. století díky bádání G. Galileiho a I. Newtona
- základní principy klasické mechaniky:
- polohu tělesa určujeme vždy vzhledem k okolním tělesům a
k nim vytvořenou soustavu souřadnic - vztažné soustavě
- obvykle volíme pravoúhlou soustavu souřadnic, kdy
polohu bodu určují souřadnice - x, y, z
- (někdy i jiné -
např. polární (úhel a vzdálenost - např. poloha bodu na povrchu Země
vzhledem ke středu Země: vzdálenost + úhel v zeměpisných souřadnicích))
- události:
- bodová událost
- událost, která nastává na určitém místě prostoru x, y, z
a v určitém časovém okamžiku t
- lze popsat souřadnicemi: x, y, z, t
- soumístné události:
- události, které nastanou na stejném místě vztažné
soustavy
- lze popsat souřadnicemi: x, y, z
- současné události:
- události, které nastanou na různých místech vztažné
soustavy ve stejný časový okamžik
- lze popsat souřadnicí: t
- popis pohybu je nejjednodušší ve vztažných soustavách, ve
kterých platí 1. Newtonův zákon:
Každé těleso setrvává v klidu nebo v
rovnoměrném přímočarém
pohybu, pokud není nuceno vnějšími silami tento stav změnit.
- tyto vztažné soustavy nazýváme INERCIÁLNÍ
- je-li sostava K
inerciální, potom každá vztažná soustava K'
pohybující se vzhledem k soustavě K
rovnoměrně přímočaře, je také inerciální
- soustavy neinerciální se nepohybují rovnoměrně
přímočaře
- v klasické mechanice je čas absolutní, tj.
plyne ve všech vztažných soustvách stejně rychle
- po letu letadlem (nepřekročíme-li časové pásmo),
nemusíme seřizovat své hodinky, jejich čas souhlasí s hodinami na
letišti
- současnost
událostí je absolutní - tj., jsou-li dvě události současné
v jedné vztažné soustavě, jsou sočasné i v jiných vztažných soustavách
- vidí-li pozorovatel na Zemi dvě zablesknutí jako
současná, vidí je jako současná i pozorovatel z letícího letadla
- délka předmětu je
absolutní
- má-li těleso určitou délku - např. 1 metr v jedné
vztažné soustavě, má tuto délku i v jiné vztažné soustavě
- hmotnost těles je v
klasické mechanice konstantní
- hmotnost tělesa nezávisí na rychlosti - a platí 2.
Newtonův zákon - působí-li na těleso síla F o stálé hmotnosti,
uděluje tělesu zrychlení a
a podle vztahu v
= a.t rychlost roste neomezeně
- skládání rychlostí je v klasické mechanice jednoduché
- pohybuje-li se vlak vzhledem k okolní krajině rychlostí
v a
ve vlaku cestující vzhledem k vlaku rychlostí u' ve směru jízdy vlaku, pak se cestující
vzhledem k okolní krajině pohybuje rychlostí u:
u = v + u'
- v klasické mechanice platí Galileův princip relativity:
Ve všech inerciálních vztažných soustavách
platí stejné zákony
Newtonovy klasické mechaniky.
- pomocí pokusů známých z klasické mechaniky nelze určit,
zda
se inerciální soustava (dále pouze IVS) vzhledem k jiné pohybuje, nebo
je v klidu
- všechny inerciální soustavy jsou z hlediska klasické
mechaniky naprosto rovnocenné
