Fyzika 007 - Prostor a čas v klas mech

SPECIÁLNÍ TEORIE RELATIVITY

Prostor a čas v klasické mechanice

Klasická mechanika vznikla v 17. století (Newton, Galileo)

v té době shrnutí veškerých poznatků o pohybu těles do Newtonových pohybových zákonů (zákon setrvačnosti, zákon síly, zákon akce a reakce)

zavedení dvou pojmů:

1) POLOHA TĚLESA

určujeme ji vždy vzhledem k okolním tělesům (tzv. vztažné soustavě)

v prostoru pomocí 3 souřadnic (x, y, z)

v rovině pomocí 2 souřadnic (x, y)

2) UDÁLOST

je děj, který nastane v určitém místě prostoru a v určitém čase

popisujeme jí v prostoru pomocí 4 souřadnic (x, y, z, t)

x, y, z ... souřadnice polohy

t ... čas

Obecně známé poznatky v klasické mechanice o prostoru a času (související s pojmy "poloha" a "událost")

1) ČAS JE ABSOLUTNÍ (plyne stejně rychle ve všech vztažných soustavách)

2) SOUČASNOST JE ABSOLUTNÍ (jestliže dvě události v různých místech jsou současné v jedné soustavě, potom jsou současné i ve všech ostatních soustavách)

3) VZDÁLENOST JE ABSOLUTNÍ (jestliže v jedné soustavě je vzdálenost dvou míst 10 km, potom v ostatních soustavách je vzdálenost těchto míst také 10 km)

4) HMOTNOST TĚLESA JE STÁLÁ a nezávislá na velikosti rychlosti, kterou se těleso pohybuje

5) PLATÍ KLASICKÝ PRINCIP SKLÁDÁNÍ RYCHLOSTÍ

Vysvětlení a popis principu

GALILEIHO TRANSFORMACE (vyvození rovnic)

Příklad:

inerciální VS: S (x, y, z, t)

inerciální VS: S´ (x´, y´, z´, t´)

pohybují se navzájem rovnoměrně přímočaře rychlostí v

(v čase t = t´= 0 s: S = S´)

v S´ nastane událost v místě A

Znázornění situace

Potom pro jednotlivé souřadnice v soustavě S musí platit:

SPECIÁLNÍ TEORIE RELATIVITY

Prostor a čas v klasické mechanice

1) POLOHA TĚLESA

2) UDÁLOST

Obecně známé poznatky v klasické mechanice o prostoru a času (související s pojmy "poloha" a "událost")

GALILEIHO TRANSFORMACE (vyvození rovnic)

Příklad:

x = x´ + v . t

y = y´

z = z´

t = t´

GALILEIHO TRANSFORMACE

(udává přechod od souřadnic v jedné IVS k souřadnicím v jiné IVS)

platí pouze v KLASICKÉ MECHANICE