Принцип относительности Галилея
Принцип относительности Галилея гласит:
Во всех инерциальных системах отсчёта законы механики имеют одинаковый вид.
Это означает, что уравнения, выражающие законы механики, не меняются (инвариантны) при преобразованиях Галилея.
Преобразования Галилея заключаются в преобразовании координат 
и времени 
движущейся материальной точки при переходе от одной инерциальной системы отсчёта (ИСО) к другой:
Для координаты 
например, это означает:
где 
— относительная скорость (постоянная) движения двух ИСО, 
и 
— радиус-векторы, 
и 
— координаты точки в этих двух ИСО. Согласно преобразованию Галилея (1.18), время не изменяется при переходе из одной ИСО в другую: принцип относительности Галилея основан на представлениях об абсолютном времени и абсолютном пространстве, что означает одинаковость (одновременность) протекания событий во всех ИСО. Преобразования координат в (1.18) легко понять, если в некоторый момент времени 
принятый за начальный 
одну из систем координат 
— неподвижную — совместить с другой — 
— подвижной — и зафиксировать систему 
(рис. 23).
Тогда в любой последующий момент времени положение некоторой точки 
, движущейся относительно обеих систем координат, определяется в системе радиус-вектором , а в системе 
— радиус-вектором . Вектор, соединяющий начала координат 
неподвижной и 
подвижной систем координат, равен вектору перемещения системы относительно 
. Согласно правилу сложения векторов
Однако вектор перемещения можно выразить через скорость движения системы относительно 
. Поэтому
что совпадает с (1.18).
Из уравнения (1.18) вытекает закон сложения скоростей:
где 
и 
— скорости точки относительно систем и соответственно.
Принцип относительности Галилея означает, что никакими механическими опытами нельзя обнаружить движение одной инерциальной системы координат относительно другой. Именно поэтому, находясь в салоне сверхзвукового самолёта, пассажиры могут спокойно передвигаться, не чувствуя его скорости.
Не нужно, однако, думать, что выполнение принципа относительности означает полную тождественность движения одного и того же тела относительно разных инерциальных систем координат. Тождественны лишь законы движения. Характер же движения определяется начальными условиями (начальными скоростями и координатами тела), которые различны в разных системах отсчёта.
Так, камень, выпущенный из рук в движущемся вагоне поезда, будет падать вертикально лишь относительно стен вагона, а для наблюдателя, находящегося на платформе, он будет двигаться по параболе. Объясняется это тем, что начальные скорости разные: относительно стен вагона начальная скорость равна нулю, а относительно земли она равна скорости движения вагона.
Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Первый закон Ньютона в физике |
| Инерциальные системы отсчёта в физике |
| Взаимодействие в физике |
| Масса тела в физике |
