Względność ruchu.

 
Jeżeli w miarę upływającego czasu położenie ciała względem przyjętego przez nas układu odniesienia ulega zmianie, mówimy , że ciało porusza się / jest w ruchu/. Jeżeli  położenie ciała nie ulega zmianie w czasie obserwacji mówimy, że ciało pozostaje w spoczynku.

W danym układzie odniesienia możemy opisać ruch ciała tylko wtedy, jeżeli potrafimy podać jego kolejne położenia, czyli potrafimy podać, w jaki sposób zmieniają się położenia tego ciała  wraz z upływem  czasu

Względność ruchu to właściwość ruchu (zjawiska fizycznego) polegająca na tym, że do jego opisu potrzebny jest układ odniesienia - inne ciało lub układ ciał.
Dopiero wybranie ciała - układu odniesienia pozwala coś mówić o ruchu lub spoczynku ciała.
Konsekwencją tej własności ruchu jest fakt, że istnieją układy względem których ciało porusza się i równocześnie istnieją układy, względem których ciało spoczywa.
Względem wybranego układu ciało może poruszać się ruchem jednostajnym, a względem innego ruchem przyspieszonym i to niejednostajnie.
Wybór układów odniesienia nie jest niczym ograniczony poza faktem, że układem odniesienia musi być jakieś ciało.

Ruch jest pojęciem względnym i jego opis zależy od wyboru układu odniesienia; np. jeśli dwa samochody jadą po równoległych torach, z tą samą prędkością i z tym samym zwrotem, to możemy opisać ruch obu samochodów względem dowolnego punktu na torze i wówczas ich prędkości będą niezerowe, ale możemy opisać ruch jednego z nich względem drugiego i wówczas prędkość będzie wynosiła 0m/s.

WAŻNE !!!! Ruch i spoczynek są względne !!!! Co to znaczy ? W zależności od wyboru układu odniesienia to samo ciało w tym samym czasie może znajdować się w spoczynku lub poruszać się w różny sposób.

Wskaż względem jakich ciał jesteś w spoczynku, a względem jakich w ruch, jadąc samochodem ze swoim tatą.

Chłopiec biegnie pod górę ruchomych schodów, poruszających się w dół. Przedyskutuj ruch tego chłopca względem powierzchni Ziemi w zależności od prędkości, za jaką on biegnie.

Spróbuj rozstrzygnąć jakie warunki muszą być spełnione, aby możliwa była w kosmosie przesiadka  z jednego pojazdu do drugiego.

Zasada względności Galileusza

Jeżeli ktoś porusza się z pewną prędkością - u względem podłogi pociągu, który jedzie, po prostym torze, z prędkością - w, to prędkość osoby względem punktu na torze wynosi v = w + u lub v = w - u. To proste.

Wszystkie prawa mechaniki wydają się być jednakowe we wszystkich układach odniesienia, tak ale ...

Okazuje się, że tak jest, ale tylko w inercjalnych układach odniesienia, czyli takich, które nie poruszają się z przyspieszeniem.

Galileusz sformułował pierwszy raz zasadę względności, nazywamy ją zasadą względności Galielusza:

"Wszystkie układy odniesienia poruszające się względem siebie ze stałą prędkością są równoważne."

Czas i długość są niezmiennikami wg. Galileusza.

Wszystko to prawda, ale ... tylko w naszym, ludzkim życiu codziennym. Okazuje się, że w świecie małych cząstek oraz wielkich prędkości, rzeczywistość jest nieco inna, co odkrył Albert Einstein- ogłaszając w 1905r teorię  względności  - mówiła ona, że dwaj obserwatorzy dokonując pomiaru w różnych układach odniesienia otrzymują różne wyniki pomiaru czasu, odległości, masy, a także wielkości opisujących pole elektryczne lub magnetyczne - ale o tym będzie nieco później