«Система отсчёта»

в механике, совокупность системы координат и часов, связанных с телом, по отношению к которому изучается движение (или равновесие) каких-нибудь других материальных точек или тел. Любое движение является относительным, и движение тела следует рассматривать лишь по отношению к какому-либо другому телу (телу отсчёта) или системе тел. Нельзя указать, например, как движется Луна воооще, можно лишь определить её движение по отношению к Земле или Солнцу и звёздам и т. д.

Математически движение тела (или материальной точки) по отношению к выбранной С. о. описывается уравнениями, которые устанавливают, как изменяются с течением времени t координаты, определяющие положение тела (точки) в этой С. о. Например, в декартовых координатах х, у, г движение точки определяется уравнениями Х =f₁(t), у = f₂(t), Z = f₃(t), называются уравнениями движения (подробнее см. в ст. Кинематика).

Выбор С. о. зависит от целей исследования. При кинематических исследованиях все С. о. равноправны. В задачах динамики преимущественную роль играют инерциальные системы отсчёта (См. Инерциальная система отсчёта), по отношению к которым дифференциальные уравнения движения имеют обычно более простой вид.

Лит.: Хайкин С. Э., Физические основы механики, М., 1963, § 7, 16; Айзерман М. А., Классическая механика, М., 1974, гл. 1, §1, гл. II, § 2. См. также лит. при ст. Механика.

С. М. Тарг.

СИСТЕМА ОТСЧЕТА в механике - совокупность системы координат и синхронизированных часов, связанных с телом, по отношению к которому изучается движение (или равновесие) каких-нибудь других материальных точек или тел. В задачах динамики преимущественную роль играют инерциальные системы отсчета.

reference frame, reference systemreference system

base, reference frame, frame, reference system

СИСТЕМА ОТСЧЕТА

в механике, совокупность системы координат и часов, связанных с телом, по отношению к к-рому изучается движение (или равновесие) к.-н. др. материальных точек или тел. О способах задания движения точки или тела по отношению к выбранной С. о. и об определении кинематич. хар-к этого движения (см. КИНЕМАТИКА). Выбор С. о. зависит от целей исследования. При кинематич. исследованиях все С. о. равноправны. В задачах динамики преимуществ. роль играют инерциальные системы отсчёта, по отношению к к-рым дифф. ур-ния движения имеют обычно более простой вид.

СИСТЕМА ОТСЧЕ́ТА

(в ф и з и к е) – система тел, по отношению к к-рой определяются положения исследуемого тела (или места событий) и отмечаются моменты времени, соответствующие этим положениям. С этой целью с выбранной системой тел связывают обычно к.-л. систему пространственных координат и набор синхронизированных часов, размещенных в разных точках координатной системы. Чтобы система тел могла выполнять роль реальной С. о., она должна быть практически неизменяемой. Существенно также, чтобы все измерительные операции (см. Измерение) производились с помощью масштабных линеек и часов, покоящихся относительно данной С. о. Результаты измерения расстояний к.-л. события, локализованного в бесконечно малом объеме, при фиксиров. выборе линейных масштабов воплощаются, соответственно, в трех пространств. координатах; результат измерения времени события, имеющего бесконечно малую длительность, при помощи синхронизированных часов представляется одним числом – временной координатой. Т.о., элементарное событие, имеющее бесконечно малую пространственную протяженность и бесконечно малую длительность, – своего рода "точка-мгновение", – характеризуется четырьмя координатами. Любой реальный процесс или явление могут рассматриваться (при определ. идеализации) как нек-рые совокупности "точек-мгновений" и, следовательно, могут быть охарактеризованы соответствующим множеством четверок координат (х, у, z, t). По тем или иным причинам определение координат событий может осуществляться не путем измерений, непосредственно относящихся к данной С. о., а путем отнесения измерительных процедур к др. С. о. Зная взаимное расположение обеих систем, можно затем пересчитать получ. данные так, что они будут выражать координаты, относящиеся к осн. С. о. Возможность перехода от одной С. о. к другой путем использования результатов косв. измерений открывает путь к построению и широкому практич. использованию различного рода абстрактных С. о., связанных не с реальными, а воображаемыми, абстрактными объектами, напр. центром тяжести той или иной совокупности материальных тел (в частности, с центром тяжести тел солнечной системы).

Огромное науч. значение имеет выделение особого класса С. о. – т.н. инерциальных С. о. Они определяются тем фундаментальным условием, что по отношению к ним тело, свободное от действия внешних сил (или находящееся под действием сил, уравновешивающих друг друга, так что их равнодействующая равна нулю), движется равномерно и прямолинейно, и скорость света в к-рых, согласно теории относительности, должна быть постоянной. Не существует к.-л. одной единственной инерциальной С. о. Каждая из множества С. о., движущихся относительно любой данной инерциальной системы прямолинейно и равномерно, также является инерциальной. Переход от характеристик процесса, данных в одной инерциальной С. о., к характеристикам, относящимся к др. инерциальной С. о., производится соответственно формулам преобразований Лоренца.

Установление этого является достижением относительности теории. В физике также применяются ускоренно движущиеся С. о. Но их общее и вполне строгое определение невозможно, т.к. реальные С. о. состоят из тел, к-рые неизбежно и притом по-разному деформируются под влиянием ускорения и вращательного движения. Поэтому только с большим приближением, применительно к локально малым областям пространства и времени, можно говорить о совокупности тел, находящихся в ускоренном движении или вращающихся, как о С. о., удовлетворяющих всем вышеназванным условиям.

В зарубежной лит-ре, особенно при изложении основ теории относительности, С. о. часто отождествляются с "точкой зрения наблюдателя", с его субъективной "позицией", произвольно выбираемой им при оценке и описании явлений. На этом основано неправильное позитивистское истолкование ряда важнейших положений современной физики, в частности т.н. релятивистских эффектов (сокращения длин движущихся тел, интервалов времени и т.п.), лишающее их подлинного науч. значения. В действительности С. о. является основой объективной координации одних явлений относительно других, определяемой в конечном счете характером материальных взаимодействий и состоянием реального движения тел. Конечно, в нек-рых условиях одни С. о. удобнее, чем другие, и наблюдатель по своей воле выбирает их. Но это не означает, что он субъективирует явления, соотнося их со своей "точкой зрения", а означает, что он рассматривает данное явление в его реальной связи с др. системой упорядоч. пространственно-временных отношений, связи, существующей вне и независимо от к.-л. наблюдателей. Выбор удобной С. о. отражает только тот, не зависящий от произвола наблюдателя факт, что воплощенная в данной С. о. объективная координация явлений по существу своему лучше и проще выражает определ. сторону исследуемой закономерности природы.

Лит.: Хайкин С. Э., Физич. основы механики, М., 1963, §7. См. также лит. при ст. Относительности теория, Пространство и время.

И. Кузнецов. Москва.

систе́ма отсчёта

в механике, совокупность системы координат и синхронизированных часов, связанных с телом, по отношению к которому изучается движение (или равновесие) каких-нибудь других материальных точек или тел. В задачах динамики преимущественную роль играют инерциальные системы отсчёта.

* * *

СИСТЕ́МА ОТСЧЕТА в механике, совокупность системы координат и синхронизированных часов, связанных с телом, по отношению к которому изучается движение (или равновесие) каких-нибудь других материальных точек или тел. В задачах динамики преимущественную роль играют инерциальные системы отсчета(см. ИНЕРЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОТСЧЕТА).

система координат, связанная с твердым телом, по отношению к которому определяются положения других тел в разные моменты времени.

реальное или условное твёрдое тело, с к-рым связана система координат, снабжённая часами и используемая для определения положения в пространстве исследуемых физ. объектов (частиц, тел и т. п.) в разл. моменты времени. Часто под С. о. понимают саму хронометризованную, т. е. снабжённую часами, систему координат. В физике и технике преим. пользуются инерциальными системами отсчёта.

СИСТЕМА ОТСЧЁТА — совокупность условно неизменяющейся системы реальных или абстрактных тел, с которой связана система координат (см.), и часов, покоящихся в данной системе координат. Такая система позволяет определить относительно неё положение или движение исследуемого тела (млн. места события) в пространстве в любой момент времени. Траектория движения тела, пройденный путь и перемещение зависят от выбора С. о., т.е. движение относительно. Выбор С. о. в кинематике (см.) произволен, т. к. все они равноправны. В физике и технике при решении задач динамики (см.) пользуются преимущественно инерциальной С. о., в которой выполняется закон инерции (см. закон Ньютона — первый). Реальные С. о. можно рассматривать как инерциальные лишь с известной мерой приближения. В результате работ А. Эйнштейна, автора теории относительности, установлено, что абсолютной С. о. не существует.