Системы отсчёта и системы координат
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D0%B5%D1%80%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BE%D1%82%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%B0“Инерциальная система отсчёта (ИСО) — система отсчёта, в которой все свободные тела движутся прямолинейно и равномерно, либо покоятся. Эквивалентной является следующая формулировка, удобная для использования в теоретической механике: «Инерциальной называется система отсчёта, по отношению к которой пространство является однородным и изотропным, а время — однородным». Законы Ньютона, а также все остальные аксиомы динамики в классической механике формулируются по отношению к инерциальным системам отсчёта.
Термин «инерциальная система» был предложен в 1885 году Людвигом Ланге и означал систему координат, в которой справедливы законы Ньютона. По замыслу Ланге, этот термин должен был заменить понятие абсолютного пространства, подвергнутого в этот период уничтожающей критике. С появлением теории относительности понятие было обобщено до «инерциальной системы отсчёта».“
Не точно. Можно определить относительность движения относительно любой точки в пространстве вне зависимости от её расположения на материальном объекте.
“Абсолютно инерциальные системы представляют собой математическую абстракцию и в природе не существуют.”
Система отсчёта
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BE%D1%82%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%B0“Система отсчёта — это совокупность тела отсчёта, связанной с ним системы координат и системы отсчёта времени, по отношению к которой рассматривается движение каких-либо тел.
Математически движение тела (или материальной точки) по отношению к выбранной системе отсчёта описывается уравнениями, которые устанавливают, как изменяются с течением времени t координаты, определяющие положение тела (точки) в этой системе отсчёта. Эти уравнения называются уравнениями движения. Например, в декартовых координатах х, y, z движение точки определяется уравнениями x=f1(t) y=f2(t) z=f3(t)
В современной физике любое движение считается относительным, и движение тела следует рассматривать лишь по отношению к какому-либо другому телу (телу отсчёта) или системе тел. Нельзя указать, например, как движется Луна вообще, можно лишь определить её движение, например, по отношению к Земле, Солнцу, звёздам и т. п.”
Итак, ИСО это система отсчёта в которой есть наблюдатели и часы и в которой тела (материальные объекты) движутся равномерно и прямолинейно. И по замыслу автора в ней должны быть справедливы законы Ньютона, который автор выводил в рамках АСО (Абсолютной Системе отсчёта) которой не существует в природе.
Но по факту Ньютон исходил из абсолютности СК (Системы координат) Декарта, тем не менее, абсолютных СК тоже нет в природе и это породило кризис в науке. Введение же ИСО не разрешает проблемы, потому что ИСО в таком контексте Локально Абсолютная Система Отсчёта и никакие наблюдатели и часы не разрешают проблему. Согласно принципам относительности Галилея невозможно определить состояние покоя или движения для любого тела (материального объекта) ибо это относительно. И если есть ускорение то не всегда возможно определить к чему оно относится, к телам или Системам Отсчёта. В сухом остатке тупик так и остался, несмотря на то, что догматики от науки утверждают, что с появлением ИСО и СТО он был преодолен.
Более того введение наблюдателей, часов и привязка СК внутри ИСО к чему либо материальному усложняет математический аппарат и служит для математических спекуляций.
В связи с этим вызывает удивление отказ от рассмотрения физических процессов в рамках СК Декарта, тупик так же остаётся но математический аппарат гораздо проще и нет возможности делать некорректные математические выводы.
Иногда — особенно в механике сплошных сред и общей теории относительности — систему отсчёта связывают не с одним телом, а с континуумом реальных или воображаемых базовых тел отсчёта, которые задают также систему координат. Мировые линии тел отсчёта «заметают» пространство-время и задают в таком случае конгруэнцию, относительно которой можно рассматривать результаты измерений
Мне интересно как можно рассматривать результаты измерений относительно любого реального или воображаемого материального объекта или группы объектов? Единственно что можно определить это относительную скорость и пройденный путь.
А расстояние есть отрезок прямой между двумя точками. На материальном объекте и внутри его сколько точек? Бесконечное множество и каждая из них имеет свои координаты.
Относительность механического движения – это зависимость траектории движения тела, пройденного пути, перемещения и скорости от выбора системы отсчёта
И этот неточно. Если в выбранной системе отсчёта материальной объект имеет определённые относительную скорость, пройденный путь и перемещение, то в любой другой СО находящейся в покое относительно выбранной СО-результаты будут идентичными. Если ли же движется-то складываются результаты векторно.
Какие недостатки у СО? Внутри оных есть привязанные СК, но где конкретно-не определено. То есть невозможно определить координаты в СК материального объекта (группы объектов). А так же невозможно определить расстояние до любого рассматриваемого в СК объекта или материальной точки. Соответственно время прохождения визуальной информации от рассматриваемого объекта (точки) и расстояние определить невозможно для произвольно выбранного наблюдателя. Положение ухудшается тем, что и у наблюдателей, находящихся в СО нет определённых координат со всеми вытекающими.
Прямоугольная система координат Декарта https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D1%8F%D0%BC%D0%BE%D1%83%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BA%D0%BE%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D1%82Прямоугольная система координат — прямолинейная система координат с взаимно перпендикулярными осями на плоскости или в пространстве. Наиболее простая и поэтому часто используемая система координат. Очень легко и прямо обобщается для пространств любой размерности, что также способствует её широкому применению.
Связанные термины: Декартовой обычно называют прямоугольную систему координат с одинаковыми масштабами по осям, а общей Декартовой системой координат называют аффинную систему координат (не прямоугольную)
Прямоугольная система координат на плоскости образуется двумя взаимно перпендикулярными осями координат X'X и Y'Y (крестом). Оси координат пересекаются в точке O, которая называется началом координат, на каждой оси выбрано положительное направление.
Положение точки A на плоскости определяется двумя координатами x и y. Координата x равна длине отрезка OB, координата y — длине отрезка OC в выбранных единицах измерения. Отрезки OB и OC определяются линиями, проведёнными из точки A параллельно осям Y'Y и X'X соответственно.
При этом координате x приписывается знак минус, если точка B лежит на луче OX' (а не на луче OX, как на рисунке). Координате y приписывается знак минус, если точка C лежит на луче OY'. Таким образом, OX' и OY' являются отрицательными направлениями осей координат (каждая ось координат рассматривается как числовая ось).
Ось x называется осью абсцисс, а ось y - осью ординат. Координата x называется абсциссой точки A, координата y — ординатой точки A.
Прямоугольная система координат в пространстве (в этом параграфе имеется в виду трёхмерное пространство, о более многомерных пространствах — см. ниже) образуется тремя взаимно перпендикулярными осями координат OX, OY и OZ. Оси координат пересекаются в точке O, которая называется началом координат, на каждой оси выбрано положительное направление, указанное стрелками, и единица измерения отрезков на осях. Единицы измерения обычно (не обязательно) одинаковы для всех осей. OX — ось абсцисс, OY — ось ординат, OZ — ось аппликат.
В прямоугольной СК Декарта не составляет особого труда оперирую с координатами вычислить скорость, пройденный путь, расстояние и тд.
Все СК Декарта-равноправные. То есть результаты измерений и вычислений идентичные. Поэтому и можно выбирать такое положение начала СК, в котором вычисления будут наиболее простыми.
СО же, особенно с релятивисткими выкрутасами-это нечто непонятное. Скорость и пройденный путь зависит от положения и скорости СО (ИСО-инерциальная система отсчёта). Каким образом может влиять выбор СО на пройденный путь расстояние и скорость непонятно. Для "объяснения" вводят наблюдателей с часами, но их координаты не могут быть определены в СО по причинам что я указал выше, поэтому синхронизация и другие операции с часами дают бесконечное количество ответом. Более того все ИСО равноправны. Но результаты разные! А почему НеИСО (Неинерциальния Система Отсчёта) неравноправны? Нет внятных ответов.
ИСО-это система отсчёта которая двигается равномерно и прямолинейно. В НеИСО с ускорением.
В рамках СК Декарта можно задать СК и скорость и ускорение и результаты от этого не изменятся.
Но всё же в СК все расчёты гораздо проще и нагляднее.
Ещё одна выдуманная причина широкого применения СО-это привинчивать часы где надо и не надо. А что мешает в СК Декарта добавить ещё одну временную ось или время использовать как функцию?
Не вижу причин применять СО. Потому что по сравнению с СК имеет некоторое количество недостатков и ни одного достоинства.
Вычислять с СК и проще и быстрее и не надо определяться с применением ИСО или НеИСО когда есть ускорение или его нет.
