Sistemas de referência inercial

Tendo dados iniciais, para qualquerum corpo em movimento pode calcular o valor de sua aceleração, velocidade, localização (coordenadas), etc. Todos esses cálculos são realizados dentro da cinemática. No entanto, esta seção da ciência não estuda os processos que surgem durante o movimento mecânico. Para responder a perguntas sobre as características do movimento, a causa do pulso de aceleração pode ser dinâmica.

Pegue caixas com uma partida dentro e comeceEle é movido na mesa em uma direção com a mesma velocidade. O que acontece com o jogo? Ele descansa ou se move? Tudo depende de qual quadro de referência escolhemos o principal. Em relação à caixa, a partida repousa, mas se você olhar para o que está acontecendo do lado (por exemplo, a mesma mesa), ela se move. O mais comum em ambos os casos é que a velocidade da partida é constante. Para mudá-lo, é necessário exercer uma influência externa nas caixas e a partida, por exemplo, para empurrá-lo para fora da mesa. É isso que caracteriza os referenciais inerciais. Suponha que estamos em uma caixa ao lado de uma partida. Como a ação externa não é óbvia, no momento da queda você pode pensar que a partida em si se moveu, ganhando impulso de aceleração. Mas se você observar o que está acontecendo enquanto está na mesa, o comportamento da partida é facilmente explicado pela mudança na velocidade de movimento da caixa. De fato, descrevemos referenciais inerciais e não inerciais. Para o primeiro, a ação das forças externas é característica e, para as últimas, a aceleração resultante por forças externas não pode ser explicada. Neste exemplo, os referenciais inerciais são conectados à superfície da mesa e a qualquer outro objeto fora da caixa, desde que, obviamente, um efeito externo no objeto em estudo. O problema dos referenciais era de interesse para cientistas proeminentes da antiguidade, como Galileu e Aristóteles. Somente no século XVII, Newton, com base em seu trabalho, formulou sua primeira regra de inércia, mais conhecida como Primeira Lei de Newton.

Afirma que a existência de taisquadros de referência, nos quais o corpo não tem um efeito externo de outros corpos, e a velocidade do movimento não muda em valor ou em direção. Se houver vários efeitos, mas eles estiverem balanceados, a mesma regra que usa quadros de referência inercial (ISO) será executada. Se considerarmos um quadro de referência relativo ao outro, com o módulo e a constante de velocidade, então podemos afirmar que há uma quantidade enorme de ISO na natureza. Consequentemente, os referenciais inerciais nos cercam em todos os lugares.

É muito mais fácil entender a Primeira Lei de Newton se entendermos as conclusões de seus antecessores - Aristóteles e Galileu.

Aristóteles argumentou que, se o corpo não éAcontece que não há influência externa, então seu estado natural é a paz. No caso de mover o corpo a uma velocidade constante, uma força externa deve estar presente.

Galileu acrescentou estas conclusões: a ausência de influência externa não significa, em absoluto, que o corpo não possa se mover uniformemente e sem mudar sua direção. A força que exerce a ação é desperdiçada em compensar a atração, a fricção etc.

O sistema inercial é completamente baseado no primeirolei, segundo a qual qualquer corpo descansa ou se move uniformemente, até que a força externa mude seu estado. Uma característica importante: esta lei não pode ser executada em todos os quadros de referência possíveis.

O sistema inercial é brilhantemente confirmado eÉ usado ativamente em mecânica celeste e cosmonáutica (sistema heliocêntrico). Deve-se notar que não existe tal sistema de referência que seja inercial para todos os processos possíveis do sistema sob consideração.