Chúng tôi giải thích hệ quy chiếu là gì trong vật lý, nó dùng để làm gì và các quan niệm khác nhau của nó trong cơ học cổ điển và tương đối tính.
Hệ thống giới thiệu là gì?
Khi chúng ta nói về một hệ quy chiếu, chúng ta thường đề cập đến một tập hợp các quy ước mà một người quan sát cần, trong một hệ thống vật lý - cơ học, để có thể đo vị trí và các độ lớn vật lý khác của một đối tượng đang nghiên cứu.
Điều này có nghĩa là một hệ quy chiếu là bối cảnh cần thiết để hiểu các kích thước và hướng của một đối tượng. Ví dụ, nếu chúng ta nhìn vào bức ảnh chụp xương khủng long, nếu thiếu chúng ta sẽ không thể biết nó to cỡ nào.tỉ lệ. Đó là lý do tại sao thước hoặc vật thể được đặt bên cạnh nó, để thiết lập một sự so sánh. Sau đó là một mô hình tham chiếu cho kích thước.
Tuy nhiên, sự đánh giá cao của khái niệm này trong thuộc vật chất Nó phụ thuộc vào quan điểm cụ thể mà nó được nghiên cứu:
- Trong cơ học cổ điển. Hệ quy chiếu được hiểu là hệ tọa độ trực giao mà chúng ta có thể nghiên cứu một không gian Euclide, như xảy ra trong hình học giải tích. Ví dụ: trục tọa độ tạo nên kinh tuyến và điểm tương đồng mà chúng tôi sắp xếp theo trí tưởng tượng hành tinh của chúng ta, cho phép xây dựng một hệ quy chiếu toàn cầu mà ngày nay chúng ta gọi là GPS (Hệ thống định vị toàn cầu) và sử dụng các đường tưởng tượng này làm tham chiếu để xác định vị trí một điểm trong quả địa cầu.
- Trong cơ học tương đối tính. Bằng hệ quy chiếu, chúng tôi hiểu các tọa độ không-thời gian xác định bất kỳ sự kiện vật lý nào được quan tâm, từ bốn vectơ tham chiếu chính thống: ba không gian (chiều cao, chiều dài, độ sâu) và tạm thời (thời tiết).
Ví dụ về hệ thống tham chiếu
Nếu không có hệ quy chiếu, chúng ta có thể nhầm lẫn kích thước của các đối tượng.Một ví dụ đơn giản và cổ điển để hiểu việc sử dụng các hệ quy chiếu dựa trên một tàu vũ trụ cất cánh từ bề mặt của Trái đất.
Đối với những người quan sát nó từ bề mặt, con tàu đi lên và sớm khuất tầm nhìn, trông ngày càng nhỏ hơn khi nó di chuyển ra xa. Thay vào đó, đối với phi công, đó là Trái đất bị bỏ lại phía sau, di chuyển ra khỏi con tàu và nhỏ dần khi nó bị bỏ lại phía sau. Đối với cả hai điều này sự chuyển động nó sẽ nhanh chóng và tuyến tính.
Nhưng đối với người xem thứ ba ởMặt trăng chuyển động của tên lửa có thể có vẻ chậm và xa, rất ít, hầu như không xảy ra, và nó sẽ chỉ tăng tốc khi tiến gần đến đường đi của nó. Sự khác biệt này là do thực tế là một hệ quy chiếu khác nhau được sử dụng trong mỗi trường hợp.