周辺力がそれを表すまで物体が停滞または運動状態を維持する能力は、慣性として知られています。慣性座標系はこれを考慮しています。外力によって動かされない限り、誰もが休息姿勢または運動姿勢を維持します。その結果、慣性座標系が固定される可能性があります。静止した自動車や一定の速度で移動するバスは、参照の慣性座標系の例です。
「非慣性基準系」という用語は、スピード違反基準系として定義できます。非慣性座標系では、物体は慣性の法則に従っていないように見えます。この場合、ニュートンの運動の第一法則はもはや適用されません。非慣性座標系の加速度は、慣性参照座標系で測定されます。車が特定の速度で進んでいるとき、それは非慣性座標系にあると言われます.
参照フレーム
速度、加速度、変位について話しました。ただし、実際のユース ケース シナリオで前述のすべての指標を測定するには、これらの数値すべてをテストするための参照フレームが必要です。
物理学では、参照フレームは抽象的な座標系と物理的な参照点の集まりで構成され、後で調和システムを定義し、その中の測定値を標準化します。
参照フレームの種類
参照フレームは、2 つのカテゴリに分けることができます。以下はそれらのリストです:
慣性座標系
「慣性座標系」という用語は、ニュートンの法則が成立する座標系として定義できます。つまり、オブジェクトに外力が発生しない場合、オブジェクトは静止したままになるか、一貫して動きます。物体が地球の表面に保存されていると仮定すると、それは地球人にとって静止していますが、動いていますか?地球の慣性座標系は何になりますか?
慣性座標系を表すと考えられる座標系は、慣性座標系と呼ばれます。より大きな定義によれば、慣性系は静止しているか、想像上の慣性基準系の周りを一定の速度で移動しています。
非慣性座標系
慣性座標系と非慣性座標系の両方について言えば、後者は慣性座標系よりも速く動きます。ニュートンの法則は、特定の状況では適用されません。その結果、地球が慣性基準系である場合、月は地球よりも速く移動するため、非慣性基準系になります。ただし、ここでニュートンの法則を維持するには、疑似力と呼ばれる奇妙な力を適用する必要があります。
持続的な速度で走ったり動いたりしていない座標系は、「慣性座標系」と呼ばれます。一方、非慣性系は常に加速するか、循環経路をたどります。
観客が宇宙にいるとき、ニュートンの方程式がこの座標系で成立するため、地球にリンクされた座標系は慣性座標系です –
地球は太陽の周りを公転しているため、慣性系にはなりません。
同様に加速された基準座標系。オブザーバーのセット S は、リアルタイムで共動する慣性系に関して一定の速度で加速する単一のオブザーバー A について停滞したままのビューアーの通常として明確に定義されます。一様に加速された 1 次元の参照フレーム S が考慮されます。 A の世界線と、S を構成する他の観測者の世界線が決定されます。 S 内のイベントを表現するのに役立つ複数の座標セット間の変換方程式が慎重に定義されています。
光波の速度と周波数は、S の位置の関数として決定されます。S では、自由運動粒子が決定されます。さまざまな場所で静止している双生児の非対称老化や、通常は一般相対性理論とリンクしている地平線の存在など、S のさまざまな現象が考慮されています。
結論
基準フレームとは、あらゆる測定の基準となる基準点です。 「慣性座標系」という用語は、慣性の影響を受ける基準を指します。 「非慣性フレーム」という用語は、慣性がない基準を指します。 「慣性基準系」という用語は、連続速度で移動または攪拌していない基準系として定義できます。慣性座標系とは反対に、非慣性座標系は一定速度で加速または円軌道を移動します。
