1、两个相对平动参照系,对质点位置(矢量)描述的相对性!,一 运动描述的相对性,S相对 S平动,速度为,这个式子成立是有前提的!,注意,由于 和 是参考系S中的观测值,而 是参考系S中的观测值,因此,上述在不同参考系中的观测值放在一起相加是有问题的。只有当不同参考系中对同一空间距离的测量值是相同的前提下,上述矢量叠加才可能成立。,在牛顿力学范围内,我们假设:空间两点间的距离不管从哪个参考系测量,结果都相同,这称为空间间隔的绝对性。,在狭义相对论中我们会知道这个假设只是一个近似,即只有当两个参考系的相对运动速度远小于光在真空中的传播速度时,上述假设才成立。,关于时间,也有类似的假设!,即:对相同的两
2、个物理事件的时间间隔的测量与具体的参考系无关。这一假设称为时间间隔的绝对性。,也就是说,在牛顿力学范围内,对空间间隔和时间的测量都是绝对的,与参考系无关。,上述关于空间和时间的论断构成牛顿力学(经典力学)的绝对时空观。,利用速度和加速度定义:,牵连速度,S 参考系时间,如果 则:,牵连加速度,同理,二 伽利略坐标变换,相对匀速运动沿 S 的 x 轴,设o和o重合时开始计时t=t=0,分量形式,伽利略(Galilean) 时空坐标变换,例 甲船由北向南以速度 行驶,乙船由南向北以速度 行驶,两船间的连线和航线垂直时,乙船向甲船发射一颗鱼雷,鱼雷的发射速率为 。求鱼雷发射方向与航线的夹角为多少时可
3、以击中甲船(设鱼雷的运动速度不变)。,解 选择乙船和甲船分别以 和 为参考系,以鱼雷为研究对象。,根据图中所示的直角三角形,可得鱼雷发射角度(对乙船),根据速度叠加规则知,甲船相对于乙船的速度为,参考例题 一列火车在雨中以20m.s1的速度大小向正南方向行驶。在地面上的观测者测得雨滴被风吹向南方,其径迹与竖直方向夹角为45,而火车上的观测者看到的雨滴径迹是沿竖直方向的。求雨滴相对于地面的速度大小。,解:首先,我们选择地面和火车分别为S和S参考系,以雨滴为研究对象。如图所示,设 、 分别为雨滴相对于两个参考系的运动速度, 为两参考系相对运动速度。根据题设条件知道三个速度构成如图所示直角三角形。,雨滴对地的速度大小为,参考例题 边长为l的正三角形的顶点各有一个运动员,从某一时刻同时开始并保持相对于地面的匀速率运动,速度方向保持恒指向相邻的运动员。求运动员到相遇时所走过的路程。,解:,由于运动描述的相对性,对一定的运动学问题,我们可以依方便来选择参考系,从而使问题变得简单。同时,在讨论过程中我们还利用了经典力学关于时空理论的基本假设,即时空间隔的绝对性。,结论,