دستگاه لخت چیست؟

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
air craft

عضویت : جمعه ۱۳۹۲/۵/۲۵ - ۱۶:۵۸


پست: 30

سپاس: 11

جنسیت:

دستگاه لخت چیست؟

پست توسط air craft »

دستگاه های لخت چیست؟ وکاربرد آن لطفا بگید

نمایه کاربر
mahshid.m

محل اقامت: لاهیجان

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۸۸/۲/۱۵ - ۰۹:۳۰


پست: 185

سپاس: 281

جنسیت:

Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط mahshid.m »

"دستگاه مرجع يعني محورهاي مختصاتي كه حركت جسم نسبت به آنها سنجيده مي شود. يعني ناظر روي مركز اين چهارچوب مختصات نشسته و حركت جسم را نگاه ميكند.

دستگاه مرجع لخت یعنی مرجعی که شتاب نداشته باشد (سرعت حرکت دستگاه مختصات ثابت باشد) از آنجا که حرکت نسبی است، یکی از مشکلات در فیزیک انتخاب مرجع لخت است.

به تعریف دیگر: دستگاههاي مرجعي كه در آنها قانون اول نيوتن مشاهده ميشود، دستگاههاي مرجع اينرسيال يا لخت ناميده مي شوند.

خب شما باید دستگاه مختصات خود را روی یک جسم بدون شتاب ببندید. مثلاً روی زمین و شاید فکر کنید که زمین لخت است اما زمین یک حرکت شتابدار بدور خورشید دارد (از جمله آزمایشهایی که اثر چرخش زمین را نشان میدهند آونگ فوکو است ) برای مسئله هایی که روی زمین حل میشوند میتوان این فرض غلط را قبول کرد که زمین لخت است که البته لطمه کوچکی به دقت مسئله وارد میکند. یعنی مسئله به مقدار خیلی کمی غلط شده اما به مقدار زیادی آسان تونستیم حلش کنیم، این کاری است که یک مهندس انجام میدهد! اصولا مهندسین از علم کم میدانند و فقط دنبال حل مسئله هستند.

اما در آزمايش هاي دقيق تر و يا بيرون از سطح زمين اين فرض معتبر نيست. در چنين آزمايشهايي خورشيد يا يك ستاره به عنوان مرجع لخت در نظرگرفته مي شوند كه البته باز هم اين يك انتخاب اساسي نيست چون خورشيد همراه منظومه شمسي در داخل كهكشان حركت مي كند. اين ملاحظات نیز تصحیحات کوچکی به مسئله وارد میکند که بسته به دقتی که مسئله را میخواهیم حل کنیم میتوان از آنها چشم پوشی کرد.در جهان دستگاه مرجع لخت نداریم! اما در مواقع نیاز میتوان از ستاره های خیلی دور بعنوان دستگاه لخت استفاده کرد و در واقع این دقیقترین و بهترین انتخاب است.

توضیح: فیزیک نیوتن در دستگاههای غیر لخت دچار لغزش و انحطاط میشود اما قوانین نسبیت عام در تمام دستگاههای مختصات برقرار است."
هر انسانی یا مشهور است یا گمنام کننده ی یک مشهور
عظیم بودن یا یک عظمت را کشتن
جفای انسان به خود یعنی کشتن یک عظمت!!!

user8604

عضویت : چهارشنبه ۱۳۸۵/۱۲/۹ - ۱۷:۳۱


پست: 3288

سپاس: 875

Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط user8604 »

mahshid.m نوشته شده:فیزیک نیوتن در دستگاههای غیر لخت دچار لغزش و انحطاط میشود
1185295_566893770034363_1489376660_n.jpg
?
شما دسترسی جهت مشاهده فایل پیوست این پست را ندارید.

نمایه کاربر
mahshid.m

محل اقامت: لاهیجان

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۸۸/۲/۱۵ - ۰۹:۳۰


پست: 185

سپاس: 281

جنسیت:

Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط mahshid.m »

سه قانون نیوتون مبتنی بر شناخت نیرو های وارد شده بر جسم میباشند ما از طریق بدست آوردن بر آیند آنها قادر هستیم شتاب جسم مورد نظر را بدست آوریم.
برای استفاده از این قوانین باید از یک چا چوب مرجع استفاده کنیم و حرکت جسم را نسبت به آن بسنجیم.
میتوانیم برای بر رسی این نیروها و پیش بینی حرکت جسم از یک چارچوب مرجع ساکن یا متحرک استفاده کنیم.
منظور از دستگاه اکن دستگاهی است که روی زمین ثابت شده و نسبت به ان حرکتی ندارد.
دستگاه هایی که نسبت به هم ساکن اند یا دارای سرعن ثابت اند دستگاه های مرجع لخت اند.
این دستگاه ها در مورد اندازه گیری شتاب یک جسم هم عقیده اند یعنی شتاب یک جسم نسبت به این دو به یک مقدار اندازه گیری میشود بنا بر این در استفاده از قوانین نیوتون نسبت به این دو مشکلی نداریم [] اما دستگاهی که نسبت به ناظر ساکن دارای حرکت شتابدار است شتاب یک جسم را متفاوت گزارش میکند و باعث میشود از نظر این دستگاه بر ایند نیرو های وارد بر جسم متفاوت باشد .
بنابر این بهتر است از دستگاه های مرجع شتابدار برای قوانین نیوتون استفاده نکنیم[/.
هر انسانی یا مشهور است یا گمنام کننده ی یک مشهور
عظیم بودن یا یک عظمت را کشتن
جفای انسان به خود یعنی کشتن یک عظمت!!!

user8604

عضویت : چهارشنبه ۱۳۸۵/۱۲/۹ - ۱۷:۳۱


پست: 3288

سپاس: 875

Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط user8604 »

mahshid.m نوشته شده:] اما دستگاهی که نسبت به ناظر ساکن دارای حرکت شتابدار است شتاب یک جسم را متفاوت گزارش میکند و باعث میشود از نظر این دستگاه بر ایند نیرو های وارد بر جسم متفاوت باشد .
بنابر این بهتر است از دستگاه های مرجع شتابدار برای قوانین نیوتون استفاده نکنیم[/.
این یعنی قوانین نیوتون منحطط شده؟
اصن میدونی همین الان توی یه دستگاه شتابدار خیلی پیچیده خوابیدی؟
=======================
دستگاه لخت در کلاسیک:چارچوب بدون شتاب.
دستگاه لخت در نسبیت عام:سقوط آزاد در میدان گرانشی.

نمایه کاربر
mahshid.m

محل اقامت: لاهیجان

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۸۸/۲/۱۵ - ۰۹:۳۰


پست: 185

سپاس: 281

جنسیت:

Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط mahshid.m »

edwardfurlong نوشته شده:
mahshid.m نوشته شده:] اما دستگاهی که نسبت به ناظر ساکن دارای حرکت شتابدار است شتاب یک جسم را متفاوت گزارش میکند و باعث میشود از نظر این دستگاه بر ایند نیرو های وارد بر جسم متفاوت باشد .
بنابر این بهتر است از دستگاه های مرجع شتابدار برای قوانین نیوتون استفاده نکنیم[/.
این یعنی قوانین نیوتون منحطط شده؟
اصن میدونی همین الان توی یه دستگاه شتابدار خیلی پیچیده خوابیدی؟
=======================
دستگاه لخت در کلاسیک:چارچوب بدون شتاب.
دستگاه لخت در نسبیت عام:سقوط آزاد در میدان گرانشی.
متوجه نمیشم میشه لطفا بیشتر توضیح بدی؟
هر انسانی یا مشهور است یا گمنام کننده ی یک مشهور
عظیم بودن یا یک عظمت را کشتن
جفای انسان به خود یعنی کشتن یک عظمت!!!

امید سیدیان

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۱/۴/۱۵ - ۲۰:۲۷


پست: 495

سپاس: 564

Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط امید سیدیان »

air craft نوشته شده:دستگاه های لخت چیست؟ وکاربرد آن لطفا بگید
بستگی داره که چطور می خواید یاد بگیرید.
اگه بخواید اصولی باهاش کار کنید، خُب نباید به توضیحات اینجا اکتفا کنید؛
به هر روی من سعی می کنم تا کمی به موضوع نزدیک بشیم.
اجازه بدید به جای اینکه حرف جدیدی بزنیم، ابتدا بریم سراغ حرف هایی که تا به حال زده شده.
mahshid.m نوشته شده:دستگاه مرجع يعني محورهاي مختصاتي كه حركت جسم نسبت به آنها سنجيده مي شود. يعني ناظر روي مركز اين چهارچوب مختصات نشسته و حركت جسم را نگاه ميكند.
قرار نیست که حرکت جسم هموار نسبت به دستگاه لخت سنجیده بشه!
شما می تونید حرکت رو توی یک دستگاه دلخواه بررسی کنید؛
منتها توی دستگاه نا لخت، به علت ویژگی های سینماتیکی،
ناظر نیرو های مجازی رو مشاهده می کنه که این نیرو حاصل از برهمکنش ها نیست،
که صرفاً به علت حرکت شتابدار دستگاه نا لخت هست.
mahshid.m نوشته شده:فیزیک نیوتن در دستگاههای غیر لخت دچار لغزش و انحطاط میشود
:!:
مشکلی پیش نمی آد.
شما فقط یک سری نیروی مجازی مشاهده می کنید و اتفاقاً از قانون دوم نیوتن هم استفاده می شه دَرش.
بعضی اوقات نه تنها بهتره، بلکه ناگزیریم که برای حل مساله با قوانین نیوتن،
از دستگاه های نالخت (مستقیم الخط ِ شتابدار، و یا دوّار) استفاده کنیم.
یک روز پادشاهی بهتر از چهل سال بندگی است

نمایه کاربر
Cartouche

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۹/۷/۲۹ - ۱۹:۳۶


پست: 1197

سپاس: 954

Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط Cartouche »

در مورد ِ دستگاه ِ لخت، از دید ِ کلاسیک، فکر میکنم بهترین تعریف، همون چیزیه که مرحوم نیوتون، ارائه داد.
دستگاه ِ لخت، دستگاهی هست که اگه در اون دستگاه به جسمی نیرو وارد نشه، جسم حرکت ِ یکنواخت یا سکون ِ خود رو در اون دستگاه حفظ میکنه.
مطمئنن تعریف ِ دستگاه ِ لخت به عنوان هایی مانند" دستگاهی که شتاب نداشته باشه" و ... ناقص هست.

البته بحث ِ لختی، خیلی بحث ِ جذابیست. از تعریف ِ دقیق ِ اون که توسط ِ نیوتون بگذریم، به پیچیدگی های ِ خاصی میرسیم. نیوتون در مورد ِ ماهیت ِ فیزیکی ِ این دستگاه توضیح نداد.
بعد ها در قرن 19، ماخ، با انتشار کتاب ِ "علم مکانیک" اشاره ای هم ( هرچند کوچک) به مسئله ِ لختی کرد. نگاهی که ماخ به مسئله سطل ِ دوّار و ستاره های دوردست کرد، بسیار در مفهوم ِ لختی تاثیر گذار بود، که با اصل ِ ماخ تکمیل شد و البته که پذیرفتن ِ این اصل هم خود ایرادات ِ عجیبی رو در فلسفه ِ فیزیک بوجود می آوره و همینطور با نگاه ِ خیلی عمیق تر و زیرکانه تریبه این اصل، با نارسایی ها و تناقضات ِ تجربی همراه میشه. با مشکلاتی که اصل ِ ماخ داشت، امروزه مسئله لَختی همچنان معماست. شاید اگه اینشتین مکانیک نیوتونی رو از جهات ِ دیگه (البته خیلی شبیه به این جهات) منتفی نمیکرد، الآن مسئله ِ لختی، مسئله ِ مهمی بود.
دوای درد عاشق را کسی کو سهل پندارد

ز فکر آنان که در تدبیر درمانند در مانند

نمایه کاربر
m.s.f

نام: میثم

محل اقامت: اسپهان

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۱/۷/۳۰ - ۱۹:۳۳


پست: 244

سپاس: 117

جنسیت:

تماس:

Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط m.s.f »

Cartouche نوشته شده:در مورد ِ دستگاه ِ لخت، از دید ِ کلاسیک، فکر میکنم بهترین تعریف، همون چیزیه که مرحوم نیوتون، ارائه داد.
دستگاه ِ لخت، دستگاهی هست که اگه در اون دستگاه به جسمی نیرو وارد نشه، جسم حرکت ِ یکنواخت یا سکون ِ خود رو در اون دستگاه حفظ میکنه.
مطمئنن تعریف ِ دستگاه ِ لخت به عنوان هایی مانند" دستگاهی که شتاب نداشته باشه" و ... ناقص هست.

البته بحث ِ لختی، خیلی بحث ِ جذابیست. از تعریف ِ دقیق ِ اون که توسط ِ نیوتون بگذریم، به پیچیدگی های ِ خاصی میرسیم. نیوتون در مورد ِ ماهیت ِ فیزیکی ِ این دستگاه توضیح نداد.
بعد ها در قرن 19، ماخ، با انتشار کتاب ِ "علم مکانیک" اشاره ای هم ( هرچند کوچک) به مسئله ِ لختی کرد. نگاهی که ماخ به مسئله سطل ِ دوّار و ستاره های دوردست کرد، بسیار در مفهوم ِ لختی تاثیر گذار بود، که با اصل ِ ماخ تکمیل شد و البته که پذیرفتن ِ این اصل هم خود ایرادات ِ عجیبی رو در فلسفه ِ فیزیک بوجود می آوره و همینطور با نگاه ِ خیلی عمیق تر و زیرکانه تریبه این اصل، با نارسایی ها و تناقضات ِ تجربی همراه میشه. با مشکلاتی که اصل ِ ماخ داشت، امروزه مسئله لَختی همچنان معماست. شاید اگه اینشتین مکانیک نیوتونی رو از جهات ِ دیگه (البته خیلی شبیه به این جهات) منتفی نمیکرد، الآن مسئله ِ لختی، مسئله ِ مهمی بود.
ایا میتوانید کامل تر توضیح بدهید لطفا؟
smile072
برای گسترش نظریه ها نباید به اصول نظریه ها مطمئن بود.

نمایه کاربر
امیرکاوه

نام: حامد فرهنگ

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۲/۷/۷ - ۱۶:۰۵


پست: 388

سپاس: 166

جنسیت:

تماس:

Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط امیرکاوه »

تا اونجایی که من می دونم دستگاه لخت دستگاهی است که در آن قانون اول و دوم نیوتن معتبر هستند، یعنی دستگاه مختصاتی که دارای شتاب نیست. اگر دستگاه در حال چرخش حتی با شتاب ثابت باشد شتاب‌دار محسوب می‌شود .

ابراهیم-ف

عضویت : شنبه ۱۴۰۰/۸/۲۹ - ۱۱:۱۰


پست: 1



Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط ابراهیم-ف »

نیوتون و. گالیله معتقد به فضا زمان مطلق یا اقلیدسی بودند یعنی در فضای اقلیدسی همه نقاط جهان باهم برابرند و فاصله ها دقیق هستند و اساس مرجع لخت را بر مبنای جهان نامتناهی و باز بنانهاده بودند تا ایننکه. کشف ثابت بودن سرعت نور همه چیز را خراب کرد و شتلوده فضا زمان مطلق و هندسه اقلیدسی را زیر سوال برد
جهان ایستا جهان بدون حرکت یا فضای ایستا وتخت که با ثابت بودن سرعت نور مورد سوال واقع شد و. نسببت عام انیشتین و انحنای فضا در اطراف اجرام بزرگ کوششی برای توضیح گرانش و جهان بسته میباشد

mirkoohi

نام: Javad gholinasab mirkoohi

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۹/۱/۳ - ۱۰:۴۱


پست: 18

سپاس: 3

Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط mirkoohi »

چارچوب لخت به چارچوب یا فریم میگن که شتاب ثابتی داشته باشه و نسبت به چارچوبهای دیگه ناوردا بمونه

نمایه کاربر
M_J1364@yahoo.com

نام: م. ج. معروف به سیاه گوش

محل اقامت: تهران

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۰/۹/۲۴ - ۱۱:۴۹


پست: 1340

سپاس: 465

جنسیت:

تماس:

Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط M_J1364@yahoo.com »

سلام آقای میرکوهی. تعریفتون اشتباهه. چارچوب لخت، چارچوبیه که شتاب نداشته باشه نه اینکه شتاب ثابت داشته باشه.

نمایه کاربر
ghm

عضویت : چهارشنبه ۱۳۹۲/۵/۹ - ۲۱:۰۸


پست: 168

سپاس: 131

جنسیت:

Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط ghm »

mahshid.m نوشته شده:
دوشنبه ۱۳۹۲/۶/۱۸ - ۱۵:۳۲
یعنی مسئله به مقدار خیلی کمی غلط شده اما به مقدار زیادی آسان تونستیم حلش کنیم، این کاری است که یک مهندس انجام میدهد! اصولا مهندسین از علم کم میدانند و فقط دنبال حل مسئله هستند.
تقریب زدن در علوم مهندسی خودش نیاز به علم و تسلط کافی بر مسئله داره.
˙ ·٠•♥ السلام علی بقیه الله فی ارضه ♥•٠·˙

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1009

سپاس: 676

جنسیت:

تماس:

Re: دستگاه لخت چیست؟

پست توسط rohamjpl »

چارچوب مرجع اینرسی، چارچوبی است که در آن حرکت ذره ای که تحت تأثیر نیرو قرار نمی گیرد، در یک خط مستقیم با سرعت ثابت باشد. ... اگر قانون به عنوان تعریف یک قاب اینرسی تفسیر شود، باید بتوانیم تعیین کنیم که چه زمانی نیروی خالص صفر اعمال می شود.چارچوب مرجع اینرسی با مثال چیست؟
بنابراین، می توان گفت که یک چارچوب مرجع اینرسی یا در حالت سکون باقی می ماند یا با سرعت ثابتی حرکت می کند. به عنوان مثال، یک خودرو در حالت سکون یا اتوبوسی که با سرعت ثابت حرکت می کند، به عنوان چارچوب مرجع اینرسی در نظر گرفته می شود. چارچوب مرجع غیر اینرسی، چارچوبی است که در حالت شتاب قرار دارد
عبارت "قاب مرجع اینرسی" به چارچوب مرجعی اشاره دارد که نه در حال حرکت است و نه با سرعت ثابتی حرکت می کند. چارچوب مرجع غیر اینرسی، چارچوبی است که در یک مسیر چرخه‌ای با سرعت ثابتی شتاب می‌گیرد یا در حال حرکت است. بنابراین، می توان گفت که یک چارچوب مرجع اینرسی یا در حالت سکون باقی می ماند یا با سرعت ثابتی حرکت می کند. به عنوان مثال، یک خودرو در حالت سکون یا اتوبوسی که با سرعت ثابت حرکت می کند، به عنوان چارچوب مرجع اینرسی در نظر گرفته می شود. چارچوب مرجع غیر اینرسی، چارچوبی است که در حالت شتاب قرار دارد.
پس میشه گفت در فیزیک کلاسیک و نسبیت خاص، چارچوب مرجع اینرسی، چارچوب مرجعی است که در حال شتاب نیست. در یک چارچوب مرجع اینرسی، یک جسم فیزیکی با نیروی خالص صفر که بر روی آن وارد می‌شود، با سرعت ثابت (که ممکن است صفر باشد) حرکت می‌کند - یا به‌طور معادل، این چارچوب مرجعی است که قانون اول حرکت نیوتن در آن برقرار است چارچوب مرجع اینرسی را می توان در شرایط تحلیلی به عنوان چارچوبی از مرجع که زمان و مکان را به طور همگن، همسانگرد و به شیوه ای مستقل از زمان توصیف می کند، تعریف کرد. از نظر مفهومی، فیزیک یک سیستم در یک قاب اینرسی هیچ علت خارجی برای سیستم ندارد. چارچوب مرجع اینرسی را می توان چارچوب مرجع اینرسی، قاب اینرسی، چارچوب مرجع گالیله یا فضای اینرسی نامید.
همه فریم های اینرسی نسبت به یکدیگر در حالت حرکت ثابت و مستطیلی هستند. یک شتاب سنج که با هر یک از آنها حرکت می کند، شتاب صفر را تشخیص می دهد. اندازه‌گیری‌های یک قاب اینرسی را می‌توان با یک تبدیل ساده به اندازه‌گیری در دیگری تبدیل کرد (تبدیل گالیله در فیزیک نیوتنی و تبدیل لورنتز در نسبیت خاص). در نسبیت عام، در هر ناحیه به اندازه‌ای کوچک که انحنای فضازمان و نیروهای جزر و مدی
ناچیز باشد، می‌توان مجموعه‌ای از قاب‌های اینرسی را یافت که تقریباً آن منطقه را توصیف می‌کنند.[
چه رابطه ای بین قاب استراحت و چارچوب مرجع اینرسی وجود دارد؟ چارچوب مرجع اینرسی، طبق تعریف، چارچوب مرجعی است که در آن ذره ای که تحت تأثیر نیروهای خارجی قرار نمی گیرد در امتداد خطوط مستقیم حرکت می کند.
قاب استراحت چارچوبی از مرجع است که در آن یک ذره در حال سکون است.
قاب استراحت یک قاب جدایی ناپذیر ذره است، یعنی قابی که با توجه به آن p(t)=0با این حال شما t را انتخاب کنید.
گفته می‌شود، یک قاب به وضوح ممکن است غیر اینرسی باشد و با ذره‌ای در جایی در جهان یکپارچه باشد. سرعت، موقعیت و شتاب همه معیارهایی هستند که دقیقاً به سیستمی که ناظر انتخاب می کند بستگی دارد و هر ترکیبی از آنها ممکن است، برای برخی از چارچوب های مرجع (تا زمانی که قوانین نسبیت یا مشتقات اولیه را نقض نکنند).
آیا چارچوب مرجع اینرسی واقعی در جهان هستی وجود دارد؟پاسخ سوال شما خیر است. چارچوب اینرسی نیوتنی دقیق مرجع در جهان وجود ندارد. (در ضمن، این که فیزیکدانان آگاه ادعا می کنند که چارچوب زمین دقیقاً به معنای نیوتنی اینرسی است، درست نیست.)
در مکانیک نیوتنی، قاب اینرسی چارچوبی است که در آن قانون دوم نیوتن برای یک ذره آزمایشی، بدون نیاز به معرفی نیروهای ساختگی برقرار است. فرض کنید یک ذره آزمایشی را با شتاب a مشاهده می کنیم
در یک قاب خاص برای تعیین اینکه آیا از قانون دوم پیروی می کند یا خیر، باید مجموع F تمام نیروهای وارد بر آن را پیدا کنیم. این مجموع شامل نیروهای گرانشی تمام اجسام، صرف نظر از اینکه چقدر دور هستند، می شود. وقتی a و F را تعیین کردیم
می‌توان گفت که آیا قانون دوم رعایت می‌شود یا خیر، و اگر اینطور نیست، همیشه می‌توان چارچوبی را تعیین کرد که در آن رعایت می‌شد.
اما فرض بر این است که بتوانیم F را تعیین کنیم
. همانطور که ماده را دورتر و دورتر در نظر می گیریم، مجموع به سرعت حل می شود. با کوتاه کردن مجموع در مقداری r، انتظار داریم که خطا در F احتمالاً مانند مقداری توان r کوچک شود. اما برای تعریف یک قاب نیوتنی دقیق، باید حد را به صورت r→∞ بگیریم. مشکل اینجاست که فراتر از یک مقیاس طول معین، خود مکانیک نیوتنی شروع به تبدیل شدن به تقریبی ضعیف‌تر و ضعیف‌تر می‌کند. مطمئناً مقادیر r وجود خواهد داشت
مثلاً یک میلیون سال نوری که مکانیک نیوتنی تقریب بسیار خوبی است و ما می توانیم تقریب خیلی خوبی برای قاب اینرسی داشته باشیم، اما هرگز نمی توانیم یک قاب اینرسی کامل داشته باشیم.
توجه داشته باشید که در نسبیت عام، ما به سادگی یک قاب اینرسی را به عنوان قاب یک ذره در حال سقوط آزاد تعریف می‌کنیم، که تأیید آن بسیار ساده‌تر است - می‌توان آن را به صورت محلی تأیید کرد. نسبیت خاص و نسبیت عام دیدگاه‌های متفاوتی در مورد قاب‌های اینرسی دارند، اما از برخی جهات توضیح نسبیت عام در مورد آنها (شاید در کمال تعجب) ساده‌تر است. بنابراین من با GR شروع می کنم و سپس توضیحات را به SR گسترش می دهم.
در نسبیت عام معمولاً هیچ قاب اینرسی جهانی وجود ندارد، یعنی ساختن قابی که همه جا اینرسی به نظر می رسد غیرممکن است. با این حال همیشه می توان یک قاب اینرسی محلی ساخت. این قاب است که تا زمانی که فقط فضازمان را در مجاورت خود در نظر بگیرید، اینرسی به نظر می رسد. برای بررسی اینکه آیا فریم شما به صورت محلی اینرسی است یا خیر، اطراف خود را با کره ای از ذرات آزمایشی احاطه کرده و سپس تماشا کنید تا ببینید چه اتفاقی برای آنها می افتد.
قاب اینرسی
اگر کره ذرات آزمایشی نسبت به شما بدون تغییر باقی بماند، قاب شما به صورت محلی اینرسی است.
قابهای غیر اینرسی
با این حال، اگر کره ذرات نسبت به شما حرکت کند، قاب شما غیر اینرسی است زیرا در حال شتاب است. در نهایت اگر کره ذرات تغییر شکل دهد، قاب غیر اینرسی است زیرا نیروهای جزر و مدی وارد عمل می شوند.
حال ببینید این تعریف چگونه برای دو سوال خاص شما اعمال می شود:
اگر شما و ذرات آزمایشی در حال سقوط از چاه آسانسور هستید، آنگاه شما و ذرات هر دو با شتاب یکسان g شتاب می گیرید.
. این بدان معناست که قاب شما به صورت محلی اینرسی است. دقیقاً این استدلال برای یک فضانورد در ایستگاه فضایی بین‌المللی صدق می‌کند. فرض کنید در قسمتی از ایستگاه فضایی بین المللی هستید که هیچ پنجره ای وجود ندارد. اگر توپی را پرتاب کنید، در یک خط مستقیم با سرعت ثابت حرکت می کند، حتی اگر ایستگاه فضایی بین المللی در مداری دایره ای به دور زمین حرکت کند. اگر از پنجره ها به بیرون نگاه نکنید، نمی توانید بگویید که آزادانه در فضایی دور از هر توده ای شناور نیستید.
اگر در موشکی هستید که در یک فاصله ثابت بالای زمین شناور است، وقتی ذرات آزمایشی را رها کنید، روی زمین خواهند افتاد. این یک قاب شتابی است نه یک قاب غیر اینرسی. اگر توپی را پرتاب کنید در یک خط مستقیم با سرعت ثابت حرکت نمی کند.
بنابراین در واقع پاسخ به سوالات شما برعکس آنچه فکر می کردید است.
اتفاقاً، اگر در سؤال خود (1) به قاب آسانسور در حال سقوط نگاه کنید، متوجه می شوید که اینرسی نیز نیست. شتاب ناشی از گرانش با فاصله از مرکز زمین تغییر می کند، بنابراین توده های آزمایشی نزدیک به مرکز کمی سریعتر شتاب می گیرند در حالی که آنهایی که از مرکز زمین دورتر هستند شتاب کمتری خواهند داشت. نتیجه این است که کره ذرات آزمایشی شما تغییر شکل می دهد و به شکل بیضی کشیده می شود. این نمونه ای از نیروهای جزر و مدی است.
اما اگر اندازه کره آزمایشی شما کوچک باشد، نیروهای جزر و مدی کوچک خواهند بود. اگر شعاع کره را واقعاً کوچک کنیم، نیروهای جزر و مدی به طور غیرقابل کشف کوچکی خواهند بود. این همان چیزی است که ما از اینرسی محلی می گوییم - اگر یک ناحیه به اندازه کافی کوچک از آن را در نظر بگیریم، فریم اینرسی به نظر می رسد.
حال بیایید نسبیت خاص را در نظر بگیریم. در این حالت گرانش وجود ندارد، بنابراین اگر در چاه آسانسور بودید، فقط در آنجا شناور می‌شدید. در این صورت کره ذرات آزمایشی شما هر چقدر هم که کره را بزرگ کرده باشید، نسبت به شما حرکت نمی کند. بنابراین این فریم اینرسی است، اما بر خلاف مورد GR اینرسی جهانی است. از آنجایی که گرانش وجود ندارد، می توانید کره آزمایشی خود را به اندازه سال نوری درآورید و هنوز با گذشت زمان تغییر نمی کند.
نبود جاذبه روی موشک نیز تاثیر می گذارد. بدون گرانش، موشک بالای زمین شناور نمی‌شود، اما در عوض با شتاب 9.81 متر بر ثانیه به فضا پرتاب می‌شود.
. با این حال در داخل موشک شما نمی توانید تفاوت را تشخیص دهید. وقتی مقالات آزمایشی خود را منتشر می‌کنید، همچنان به همان شکل روی زمین می‌افتند، بنابراین کادر شما هنوز غیر اینرسی است.
در واقع این واقعیت که شما نمی توانید تفاوت بین گرانش و موشک در حال شتاب را تشخیص دهید، بخش کلیدی نسبیت عام است و به آن می گویند
خلاصه چارچوب مرجع چیست؟
ما در مورد سرعت، شتاب و جابجایی یاد گرفته ایم. اما همه این کمیت ها نیاز به یک چارچوب مرجع دارند که از آن اندازه گیری شوند.
در فیزیک، یک چارچوب مرجع شامل یک سیستم مختصات انتزاعی و مجموعه ای از نقاط مرجع فیزیکی است که به طور منحصر به فرد سیستم مختصات را ثابت می کند و اندازه گیری ها را در آن چارچوب استاندارد می کند.
تصویر
چارچوب مرجع
اگر از A بپرسیم سرعت B چقدر است، می گوید در حالت سکون است. اما اگر همین سوال را از C بپرسیم، او می گوید B با سرعت V در جهت X مثبت حرکت می کند. بنابراین می توانیم ببینیم قبل از تعیین سرعت باید مشخص کنیم که در کدام فریم هستیم یا به عبارت ساده باید یک چارچوب مرجع تعریف کنیم.
انواع چارچوب مرجع
هنگامی که مرجع خود را انتخاب کردیم، آنها می توانند دو نوع باشند:
چارچوب اینرسی مرجع
چارچوب مرجع غیر اینرسی
چارچوب اینرسی مرجع
چارچوب مرجع اینرسی چارچوبی است که قانون نیوتن در آن صادق است. این بدان معناست که اگر هیچ نیروی خارجی بر جسمی وارد نشود، در حالت سکون می ماند یا در حرکت یکنواخت باقی می ماند. فرض کنید جسمی در سطح زمین نگه داشته می شود، برای شخصی که روی زمین است در حال استراحت است در حالی که برای شخصی در ماه در حال حرکت است، بنابراین چارچوب اینرسی من در اینجا کدام است؟
در واقع، اصطلاح قاب اینرسی نسبی است، یعنی ابتدا یک قاب مرجع را چارچوب اینرسی مرجع فرض می‌کنیم. بنابراین یک تعریف کلی تر از یک قاب اینرسی می تواند این باشد: قاب اینرسی در حالت سکون است یا با سرعت ثابتی نسبت به قاب مرجع اینرسی فرضی من حرکت می کند.چارچوب مرجع غیر اینرسی
حال می‌توانیم یک قاب غیر اینرسی را به عنوان قابی تعریف کنیم که نسبت به چارچوب مرجع اینرسی فرضی شتاب می‌گیرد. قانون نیوتن در این چارچوب ها صادق نخواهد بود. بنابراین در مثال بالا، اگر زمین را یک قاب مرجع اینرسی فرض کنم، ماه به یک قاب مرجع غیر اینرسی تبدیل می‌شود، زیرا در حرکت شتاب‌دار نسبت به زمین است. اما اگر بخواهیم قانون نیوتن را در اینجا ثابت کنیم، باید نیروهای اسرارآمیزی که به عنوان نیروهای شبه نیز شناخته می شوند را در نظر بگیریم.تصویر
بنا بر مکانیک کلاسیک نیوتونی یک چارچوب مرجع لخت اصلی وجود دارد که آن را چارچوب مرجع مطلق می‌نامند که دارای ویژگی‌های اساسی زیر است:
۱) چارچوب مرجع مطلق نه به جسم واقعی بلکه به فضای کیهانی وابسته است.
۲) چارچوب مرجع مطلق بنا به شرط ساکن است.
۳) فضای چارچوب مرجع مطلق فضایی سه بعدی- پیوسته-همگن-همسانگرد و اقلیدسی است.
۴) در چارچوب مرجع لخت قوانین نیوتون صدق می‌کند.
هر چارچوب مرجعی که نسبت به چارچوب مرجع مطلق به‌طور یکنواخت و روی خط راست حرکت کند یا ساکن باشد باز هم یک چارچوب مرجع لخت است و از نظر مکانیکی به‌طور کامل با اولی هم ارز است. چارچوب مرجعی که نسبت به چارچوب مرجع مطلق شتاب داشته باشد یک چارچوب مرجع نالخت است.I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261 smile260 رهام حسامی ترم پنجم مهندسی هوافضا
تصویر

ارسال پست