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ittechbay

新虫 (小有名气)

[交流] 关于静止或匀速直线运动,有点迷糊了已有8人参与

1.  比如说牛顿第一定律吧,物体在没有外力时,保持静止后匀速直线运动。
这里的静止或者匀速直线运动是相对什么坐标系的。
还有惯性系是怎么定义的,是相对于以其他惯性系静止或匀速直线运动的坐标系叫关系系吗?这不是循环定义吗

2.  牛顿定律,和狭义相对论定律,是否对于一切坐标系(不管是所谓的惯性系还有非惯性系)都是“兼容”的吗
我说的兼容是指,在不同的坐标系下测量的质量、时间、位移等物理量都满足牛顿定律(低速)和狭义相对论定律(高速)
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younghw

银虫 (初入文坛)


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在地球上,你站着不动,地球相对于太阳的移动速度也是你相对于太阳的移动速度,加速度也如此。如果不引入太阳这个“坐标系”,仅考虑你本身和地球,你站着不动,你始终是静止的,匀速直线运动也一样。题中说的那个坐标系指的是本地坐标系,是一个可以自己自由定义的坐标系,选择的原则是解决问题的方便性,比如你在地球上进行测量,没必要以太阳作为参考系。惯性系和非惯性系,个人觉得就是多了一个加速度的区别,仅供参考哈

发自小木虫Android客户端
2楼2016-05-17 08:00:04
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hidebrain

新虫 (小有名气)


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楼主思考到了问题的核心。
所以说,牛顿力学叫绝对时空观。惯性系的定义,本身就在背后潜藏一个绝对时空的概念,所有的惯性系,其实都是建立在这个绝对时空坐标系的基础之上的。否则,就没法定义惯性系。
经典电磁学中,这个绝对时空坐标系,就是以太在其中静止的那个坐标系。在其它惯性坐标系中看,以太都是在运动的。
你问这个问题,可以更进一步加深绝对时空观的理解。
物理学的很多概念,看似简单,其实深究下去,都是潜藏更进一步的隐含背景。
4楼2016-05-17 21:00:47
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sciencejoy

新虫 (著名写手)


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牛顿第一定律就是定义惯性系的,满足牛顿第一定律的参考系就是惯性系。
5楼2016-05-17 23:07:42
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ououkicking

木虫 (著名写手)


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1:静止或匀速直线运动是以惯性参照系来说的。另,惯性系通常定义为相对于地球是静止或做匀速直线运动的参考系。 换行// 2:狭义相对论基础上的运动学方程和动量,能量变换具有更广的普适性。如果是低速运动情况(即V《C时),狭义相对论中的关系式退化为经典力学中的表达式。(不知道这样的回答有没有解决你的问题)

发自小木虫IOS客户端
7楼2016-05-18 22:28:36
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夕阳西下

金虫 (著名写手)


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惯性系指的是相对于地球而言保持静止或者匀速直线运动。
尽管都是在惯性系下研究物体的运动,根据物体运动速度的差异,高速运动的就要按照相对论原理来求解,坐标变换满足伦伦兹变换,质量,时间,尺度都有相应的变换,不在遵循牛顿的绝对时空。
8楼2016-05-20 11:31:35
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watesoyan

金虫 (正式写手)


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牛顿的理论是相对于绝对时间和绝对空间 而老爱的理论则是相对于光本身

发自小木虫Android客户端
3楼2016-05-17 14:18:10
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hidebrain

新虫 (小有名气)


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基于这个问题的重要性,再补充一下。
牛顿力学的时空观,既然是建立在一个绝对时空参考系的基础之上。
但是,实际情况中,人类实际上又没法直接找到这个绝对时空参考系(也就是最优的时空参考系)。
所以,实际上,人类是一直在寻找那个次优的参考系。从地球中心,转到太阳中心,再转到银河中心,再转到观察到的范围内的宇宙中心,都是这个理念的不断延续。因为不断的次优参考系的转移,目的是在简化问题的解决。
数学上的两体问题,多体问题,人类难以直接求解。人类必须简化问题,设定一个不变的中心体,假设这个中心体不动,才能求解这种两体和多体问题。这实际上是在选择一个那个相对更优的那个参考系。对于太阳系的天体问题,太阳参考系,显然比地球参考系,要优越得多。如此类推。
经典牛顿力学,实际上是根植于这种思考模式的。
绝对时空观,实际是天体运行的实际情况,和数学计算需要,两者结合的产物。绝对不是纯粹牛顿个人思考的产物。这和相对论的时空观,存在巨大的差别。
相对论的时空观,基本上是纯粹爱因斯坦个人思考的产物。
6楼2016-05-18 21:49:09
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stringtheory

禁虫 (小有名气)


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9楼2016-05-20 17:53:53
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东方天遥

至尊木虫 (著名写手)


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1. 惯性系就是说,如果物体不受任何外力作用,那么,存在一种测量时间和空间位置的方式,使得物体的位置随时间均匀变化。然后,就可以推导出一切相对于这个惯性系做匀速直线运动的物体都可选作惯性系。

2. 牛顿定律和狭义相对论的形式在不同惯性系中具有相同的形式,而在不同的非惯性系和惯性系之间则没有相同的形式。比如,你在加速系中观察物体的运动,在低速情况下会发现只要加个惯性力那么方程形式上符合牛顿定律,但是,惯性力毕竟不是力。
天行健,君子以自强不息
10楼2016-05-22 05:06:53
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