referans sistemi

Fiziksel

2022

Fizikte bir referans sisteminin ne olduğunu, ne işe yaradığını ve klasik ve relativistik mekanikteki farklı anlayışlarını açıklıyoruz.

Bir referans çerçevesi bir ila dört boyuta sahip olabilir.

Referans sistemi nedir?

Bir referans sisteminden bahsettiğimizde, normalde, fiziksel-mekanik bir sistem içinde bir gözlemcinin, incelenen bir nesnenin konumunu ve diğer fiziksel büyüklüklerini ölçebilmek için ihtiyaç duyduğu bir dizi uzlaşıma atıfta bulunuruz.

Bu, bir nesnenin boyutlarını ve yönelimlerini anlamak için bir referans çerçevesinin gerekli bağlam olduğu anlamına gelir. Örneğin bir dinozor kemiğinin fotoğrafına bakarsak ne kadar büyük olduğunu bilmemiz imkansız.ölçek. Bu nedenle, karşılaştırma yapmak için cetveller veya nesneler yanına yerleştirilir. İkincisi, boyut için bir referans modeldir.

Ancak bu kavramın takdir edilmesi, fiziksel Üzerinde çalışıldığı belirli bakış açısına bağlıdır:

  • Klasik mekanikte. Referans sistemi, bir Öklid uzayı üzerinde çalışabileceğimiz ortogonal koordinat sistemi olarak anlaşılır. analitik Geometri. Örneğin, koordinatları oluşturan eksen meridyenler ve paraleller hayal gücüyle organize ettiğimiz bizim gezegenimiz, bugün GPS olarak bildiğimiz küresel bir referans sisteminin oluşturulmasına izin verin (Küresel Konumlandırma Sistemi) ve bu hayali çizgileri dünya içindeki bir noktayı bulmak için referans olarak kullanır.
  • Göreceli mekanikte. Referans sistemi ile, ilgilenilen herhangi bir fiziksel olayı tanımlayan uzay-zaman koordinatlarını dört noktadan anlıyoruz. vektör ortonormal referans: uzaysal üç (yükseklik, uzunluk, derinlik) ve geçici bir (hava).

Referans sistemi örneği

Bir referans sistemi olmadan nesnelerin boyutlarını karıştırabiliriz.

Referans sistemlerinin kullanımını anlamak için basit ve klasik bir örnek, yüzeyden havalanan bir uzay aracına dayanmaktadır. Dünya.

Onu yüzeyden gözlemleyenler için, gemi yükselir ve kısa sürede gözden kaybolur, uzaklaştıkça küçülür ve küçülür. Bunun yerine, pilot için geride kalan, gemiden uzaklaşan ve geride kaldıkça küçülen Dünya'dır. Hem bunun için hareket hızlı ve lineer olacaktır.

Ancak üçüncü bir izleyici içinAy roketin hareketi yavaş ve uzak, minimal, zar zor meydana gelebilir ve yalnızca yolunda ona yaklaştıkça hız kazanacaktır. Bu fark, her durumda farklı bir referans sisteminin kullanılmasından kaynaklanmaktadır.

!-- GDPR -->