Б) пространственные отношения в природе

Пространство — это совокупность взаимоотношений, высказывающих обоюдное размещение материальных объектов – расстояния между ними и ориентацию.

Время — это совокупность взаимоотношений, высказывающих последовательность и длительность событий.

Тем самым пространство — это пространственные отношения между материальными объектами, а время — это временные отношения событий друг к другу.

самоё общее свойство пространства и времени — их взаимозависимость. Сказать о пространстве без материальных объектов и о времени без каких-либо процессов не имеет никакого смысла. Не существует пространственных и временных взаимоотношений по отдельности – любой процесс в природе происходит в некоей области пространства, а любой материальный объект как-то изменяется со временем. Исходя из этого имеет суть сказать только о единых пространственно-временных отношениях между событиями. Но для первого знакомства с их особенностями разглядим сперва временные отношения в данной точке пространстве и пространственные отношения сейчас времени порознь. Такое условное разделение возможно, пока разглядываемые нами объекты движутся медлительно.

А). Временные отношения в природе

Дабы обрисовать временные отношения, вводится эталонный процесс, именуемый часами. В качестве часов возможно применять любой процесс, в котором иногда повторяется одно да и то же состояние материального объекта. Примеры таких процессов прекрасно известны из повседневной судьбы: пульс у человека, перемещение Почвы около оси (дни) и около Солнца (год), колебания маятника.

Время одномерно. Это значит, что ответ на вопрос «В то время, когда случилось событие А?» требует указания и измерения только одного числа — момента времени события tА. Моменты времени разных событий смогут быть упорядочены в соответствии с правилом «раньше – позднее», по окончании чего им смогут быть сопоставлены геометрические точки на оси времени. За начало отсчета на таковой оси возможно выбрать произвольный момент времени to. Моменты времени одного и того же события относительны, т.е. зависят от выбора начала отсчета времени, сами по себе они не могут служить объективными чертями временных взаимоотношений.

В качестве объективной характеристики временных взаимоотношений принято выбирать временной отрезок , равный разности между двумя моментами времени, отвечающими концу и началу какого-либо процесса. В отличие от них временной отрезок владеет тем свойством, что его значение уже не зависит от выбора начала отсчета времени. Иными словами, в данной точке пространства промежутки времени инвариантны, т.е. неизменны по отношению к выбору начала отсчета времени. В этом проявляется наиболее значимое свойство времени — его однородность.

Время изменяется лишь от прошлого через настоящее к будущему.

Б) Пространственные отношения в природе

для определения положения какого-либо события в пространстве требуется произвести три измерения и указать три числа, именуемые пространственными координатами, к примеру, высоту над поверхностью Почвы, долготу и широту (физическое пространство трехмерно).

Разглядим сперва пространственные отношения в одном измерении, к примеру, на протяжении оси X. С целью этого введем эталонный объект — масштаб (линейку), в качестве которого возможно применять любой материальный объект (жёсткое тело), размеры которого можно считать неизменными. Положение материального объекта на протяжении оси X возможно указано в соответствии с правилом «ближе–дальше», по окончании чего ему сопоставляется геометрическая точка хА. За начало отсчета на таковой оси возможно выбрать произвольную точку х0 = 0. Пространственные координаты одного и того же событияотносительны: они зависят от выбора начала отсчета пространственных координат и исходя из этого сами по себе не могут служить объективными чертями пространственных взаимоотношений. Расстояние между двумя точками на данной оси, отвечающими положениям двух разных материальных объектов малого размера, уже не зависит от выбора начала отсчета. Иными словами, сейчас времени расстояние на протяжении оси Х инвариантно (неизменно) по отношению к выбору начала отсчета пространственных координат, исходя из этого его возможно выбирать в качестве объективной характеристики пространственных взаимоотношений на протяжении оси Х. В этом отражается наиболее значимое свойство пространства — его однородность. Это указывает физическое равноправие всех точек в пространстве.

В трехмерном пространстве кроме того, что для каждого объекта нужно задавать несколько, а три координаты, для описания пространственных взаимоотношений двух материальных объектов нужно показывать направление от одного материального объекта к второму. Для этих целей помогает вектор , протяженность которого равна расстоянию между объектами, а его направление в заданной совокупности координат характеризуется направляющими углами с осями координат.

Разности пространственных координат двух объектов зависят от выбора направлений осей координат. А расстояние между объектами и углы между двумя прямыми не изменяются при повороте координатных осей. В этом находит отражение еще одно наиболее значимое свойство пространства — его изотропность (физическое равноправие всех направлений в пространстве).

пространство однородно и изотропно. время однородно. Следовательно, ни в пространстве, ни во времени нет особенных (выделенных, заметных глазу) направлений и точек. Для описания любых трансформаций в природе (среди них и механического перемещения) нужно выстроить неестественную совокупность, довольно которой определяется время и положение протекания процесса – совокупность отсчета (СО). Совокупность отсчета складывается из: тела отсчета, которая связана с ним указания и системы координат о начале отсчета времени (часов).

.

Принцип относительности Галилея-Ньютона:

— во всех инерциальных совокупностях отсчета (ИСО) механические процессы протекают одинаково;

— никакой механический опыт не разрешает нам выделить из совокупности ИСО какую-либо одну преимущественную совокупность отсчета;

— все законы природы однообразны во всех ИСО (инвариантны относительно перехода из одной ИСО в другую ИСО).

Из этого следует:

— все ИСО равноправны;

— не бывает абсолютного движения и абсолютного покоя.

Хорошие преобразования Галилея– формулы преобразований координат и времени при переходе из одной ИСО в другую ИСО :

Рис.1

Закон сложения скоростей Галилея – формула преобразования скорости при переходе из одной ИСО в другую ИСО :

.

Crash Course AP: Введение в физиологию и анатомию №1


Также читать:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: