大学物理:狭义相对论力学基础 1.惯性系 牛顿运动定律适用的参照系—惯性系 地球表面可以近似地认为是一个惯性系 2非惯性系 牛顿运动定律不适用的参照系—非惯性系 相对地面(惯性系)做加速运动或曲线运动的参照系 3.惯性系之间的关系 相对已知惯性系做匀速直线运 动的任何参照系也是惯性系 相对地面做匀速直线运动的车、 船等 物理系:史彭
物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 1.惯性系 牛顿运动定律适用的参照系——惯性系 地球表面可以近似地认为是一个惯性系 2.非惯性系 牛顿运动定律不适用的参照系——非惯性系 3.惯性系之间的关系 相对已知惯性系做匀速直线运 动的任何参照系也是惯性系 相对地面（惯性系）做加速运动或曲线运动的参照系 相对地面做匀速直线运动的车、 船等
大学物理:狭义相对论力学基础 4.经典力学的相对性原理 在所有惯性系中,物体运动所遵循的力学规律是相同的, 具有相同的数学表达形式。或者说,对于描述力学现象的 规律而言,所有惯性系是等价的。 地一1车 地 F 车相对地面匀速直线运动 物理系:史彭
物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 在所有惯性系中，物体运动所遵循的力学规律是相同的， 具有相同的数学表达形式。或者说，对于描述力学现象的 规律而言，所有惯性系是等价的。 4.经典力学的相对性原理 车相对地面匀速直线运动 T地 =T车 S F ma 地 : = S F = ma 车 :
大学物理:狭义相对论力学基础 二.绝对时空观 绝对时间 绝对空/广绝对的、数学的、与物质的存在和运动无关 时间永远均匀地流逝,与外界事物无关 空间从不运动,永远不变,与外界事物无关 经典力学相对性原理与绝对时空观密切相关 物理系:史彭
物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 二. 绝对时空观 绝对时间 绝对空间 绝对的、数学的、与物质的存在和运动无关 经典力学相对性原理与绝对时空观密切相关 时间永远均匀地流逝，与外界事物无关 空间从不运动，永远不变，与外界事物无关
大学物理:狭义相对论力学基础 伽利略变换(绝对时空观的定量描述) 1.伽利略坐标变换 在两个惯性系中分析描述同一物理事件 在地面和匀速运动物体上建立两个参照系S, 在t=0时刻,S,S系在O点重合。t时刻,S系运动 到O点,物体在P点 S F(x,y,,t) F(x,, 2 P(x,y,z; t ,y,z';t) v(x,y, t) T'(x,y,2 a(x, y,2, t) a'(x'y, 2, t') 0/0 x(x") 物理系:史彭
物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 三. 伽利略变换（绝对时空观的定量描述） S S r(x,y,z,t) r (x ,y ,z ,t) v(x,y,z,t) v(x ,y ,z ,t) a(x,y,z,t) a'(x ,y ,z ,t) 在两个惯性系中分析描述同一物理事件 在 t ＝ 0 时刻，S , S系在 O 点重合。t 时刻， S 系运动 到 O点，物体在P 点 P(x, y, z; t ) (x', y',z'; t') r r u y O z S O' x(x' ) z' y' S' 1. 伽利略坐标变换 在地面和匀速运动物体上建立两个参照系S , S
大学物理:狭义相对论力学基础 伽利略坐标变换式 正变换 SS P(x,y, z; t) x=x-ut ru l·t 逆变换 矢量式 x=x+ut =+h 其中假设 物理系,史彭
物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 正变换 逆变换 伽利略坐标变换式 x = x − ut y = y z' = z t' = t x = x' + ut y = y z = z t = t 矢量式 0 r r' r = + 其中假设 t = t r = u t 0 P(x, y, z; t ) (x', y',z'; t') r r u y O z S O' x(x' ) z' y' S' 0 r x x