Transformacja Galileusza

Prawa fizyki we wszystkich układach inercjalnych są jednakowe. To jedno ze sformułowań zasady względności. Zakładamy,że jeśli w układzie XOY działają znane nam prawa fizyki, to w dowolnym innym układzie inercjalnym X'O'Y' (czyli będącym w bezruchu względem naszego układu lub poruszającego się ruchem postępowym jednostajnym prostoliniowym) będą działać te same prawa w taki sam sposób.

Jeżeli chcemy opisać ilościowo prawa ruchu w innym układzie odniesienia niż nasz, musimy uwzględnić ruch jednego układu względem drugiego w formułowaniu wzorów. Związki pomiędzy wielkościami fizycznymi w dwóch różnych układach inercjalnych noszą nazwę transformacji. Jeżeli założymy, że we wszystkich inercjalnych układach odniesienia czas płynie jednakowo (t=t'), a ruch jednego układu odniesienia względem drugiego jest znacząco mniejszy od prędkości światła, to mamy do czynienia z tak zwaną transformacją Galileusza.

Niech współrzędne geometryczne dowolnego punktu P w układzie odniesienia U są równe P=(x,y,z), a współrzędne czasowo-przestrzenne są równe P_t=(x,y,z,t) .

Jeżeli układ odniesienia U', w którym współrzędne punktu opisane są przez P_t'=(x',y',z',t'), porusza się z prędkością u względem układu U wzdłuż osi OX, to między tymi współrzędnymi zachodzą związki:

Powyższe wzory umożliwiają przejście między układem U a U'.

Powyższe wzory umożliwiają przejście w opisie zjawisk między układem U' a U.

Ciekawostki

Transformacja Galileusza została wprowadzona do fizyki w 1632 roku.

Dla dużych prędkości (bliskich prędkości światła) transformacja Galileusza nie nadaje się do stosowania. Milczące założenie, że czas jest absolutny i w każdym układzie płynie jednakowo jest błędne! W teorii względności stosuje się wówczas transformację Lorentza.

Transformacja Lorentza

Dla prędkości relatywistycznych, czyli zbliżonych do prędkości światła obowiązuje transformacja Lorentza.

© medianauka.pl, 2021-11-01, A-4225