惯性参考系应满足什么条件
惯性参考系应满足选择相对静止的物体或做匀速直线运动的物体。
惯性参考系的影响:
1、惯性参考系是指可以均匀且各向同性地描述空间,并且可以均匀描述时间的参考系。在惯性参考系内,系统内部的物理规律与系统外的因素无关。
2、所有的惯性系之间都在进行匀速平移运动。不同惯性系的测量结果可以通过简单的变换(伽利略变换或洛伦兹变换)相互转化。
3、广义相对论中,在任意足够小以致时空曲率与潮汐力可以忽略的区域内,人们可以找到一组惯性系来近似描述这个区域。广义相对论中,非惯性系中的系统由于测地线运动原理不会受到外界影响。
牛顿惯性系:
1、在牛顿力学的范畴内,惯性系是牛顿第一定律成立的参考系。狭义相对论原理将其中的提法推广到所有物理定律。
2、牛顿认为第一定律在相对于“静止”恒星匀速运动的参考系中成立,也就是与那些恒星的相对速度的方向与大小都不发生变化。现在人们已经不用涉及到绝对空间的提法。
3、在惯性系中,物体在不受力的情况下会沿着一条直线,以恒定的速率运动。
4、因此相对于惯性系,物体只会在实际受力时才会加速,而在净外力为零时,物体会静止或继续沿着一条直线,以恒定速率匀直运动。牛顿惯性系间的变换是通过伽利略变换完成的。
建立惯性参考系是以静止或做匀速直线运动的物体作为参考系。
惯性系符合的是与惯性定律描述一致但不是惯性定律的原理,即在惯性系中,不受外力时,一切物体总保持与参考系的匀速直线运动状态或相对静止状态。惯性系中的惯性指的是相对于整个惯性系而言,不同惯性系中所指惯性可能不同。例如惯性系中物体由于惯性保持相对静止状态,从另一个惯性系观察,物体作匀速直线运动。相对静止的物体仍保持原有状态。
可见不同惯性系有时所指的惯性不同。惯性系中的惯性称为相对惯性,与惯性定律中惯性不同。惯性系中的惯性是相对于惯性系与其中的物体整体而言,惯性定律中惯性是物体自身的性质。
惯性参照系的判定依据:
一个参考系是不是惯性系,只能由实验确定。最基本的判据就是牛顿运动定律成立与否。根据伽利略相对性原理,和一个惯性系保持相对静止或相对匀速直线运动状态的参考系也是惯性系。在实践中,总是根据实际需要选取近似的惯性系。
比如,在研究地面上物体小范围内的运动时,地球是一个良好的惯性系。实践表明,对于一般工程技术中的动力学问题,与地球相固结的坐标系是一个很好的近似的惯性系。在研究太阳系中天体的运动时,太阳是一个很好的惯性系。