Objašnjavamo što je referentni sustav u fizici, čemu služi i njegove različite koncepcije u klasičnoj i relativističkoj mehanici.
Što je referalni sustav?
Kada govorimo o referentnom sustavu, obično se pozivamo na skup konvencija koje su promatraču potrebne, unutar fizičko-mehaničkog sustava, kako bi mogao izmjeriti položaj i druge fizičke veličine objekta koji se proučava.
To znači da je referentni okvir nužan kontekst za razumijevanje dimenzija i orijentacija objekta. Na primjer, ako pogledamo fotografiju kosti dinosaura, nemoguće je znati koliko je velika ako nam nedostajemjerilo. Zato se uz njega postavljaju ravnala ili predmeti, da se uspostavi usporedba. Potonji je referentni model za veličinu.
Međutim, uvažavanje ovog koncepta u fizički Ovisi o specifičnoj perspektivi iz koje se proučava:
- U klasičnoj mehanici. Pod referentnim se sustavom podrazumijeva ortogonalni koordinatni sustav s kojim možemo proučavati euklidski prostor, kao što se događa u analitička geometrija. Na primjer, os koordinata koje čine meridijanima i paralelama s kojim se maštovito organiziramo naš planet, omogućuju izgradnju globalnog referentnog sustava koji danas poznajemo kao GPS (Globalni sustav pozicioniranja) i koji koristi ove imaginarne linije kao referencu za lociranje točke unutar globusa.
- U relativističkoj mehanici. Pod referentnim sustavom razumijevamo prostorno-vremenske koordinate koje identificiraju bilo koji fizički događaj od interesa, od četiri vektor ortonormalna referenca: prostorna tri (visina, duljina, dubina) i privremeni (vrijeme).
Primjer referentnog sustava
Bez referentnog sustava možemo zbuniti dimenzije objekata.Jednostavan i klasičan primjer za razumijevanje korištenja referentnih sustava temelji se na letjelici koja polijeće s površine Zemlja.
Za one koji ga promatraju s površine, brod se uspinje i ubrzo se gubi iz vidokruga, izgledajući sve manji kako se udaljava. Umjesto toga, za pilota je Zemlja ta koja je ostavljena, udaljava se od broda i postaje sve manja kako je ostavljena. Za oboje ovo pokret bit će brz i linearan.
Ali za trećeg gledatelja koji se nalazi uMjesec gibanje rakete može se činiti polaganim i udaljenim, minimalnim, jedva da se događa, i samo će povećati brzinu kako joj se približava na putu. Ova razlika je posljedica činjenice da se u svakom slučaju koristi drugačiji referentni sustav.