Vi forklarer, hvad et referencesystem er i fysik, hvad det er til for og dets forskellige opfattelser i klassisk og relativistisk mekanik.
Hvad er et henvisningssystem?
Når vi taler om et referencesystem, refererer vi normalt til et sæt af konventioner, som en observatør har brug for, inden for et fysisk-mekanisk system, for at kunne måle positionen og andre fysiske størrelser af et objekt under undersøgelse.
Det betyder, at en referenceramme er den nødvendige kontekst for at forstå et objekts dimensioner og orienteringer. Hvis vi for eksempel ser på et foto af en dinosaurknogle, er det umuligt at vide, hvor stort det er, hvis vi manglervægt. Det er grunden til, at linealer eller objekter er placeret ved siden af det for at etablere en sammenligning. Sidstnævnte er en referencemodel for størrelse.
Men påskønnelsen af dette koncept i fysisk Det afhænger af det specifikke perspektiv, hvorfra det studeres:
- I klassisk mekanik. Referencesystemet forstås som det ortogonale koordinatsystem, hvormed vi kan studere et euklidisk rum, som det sker i analytisk geometri. For eksempel aksen af koordinater, der udgør meridianer og paralleller som vi organiserer fantasifuldt med vores planet, tillade konstruktionen af et globalt referencesystem, som vi i dag kender som GPS (Globalt positionerings system), og som bruger disse imaginære linjer som reference til at lokalisere et punkt i kloden.
- I relativistisk mekanik. Ved referencesystem forstår vi rum-tid-koordinaterne, der identificerer enhver fysisk begivenhed af interesse, fra fire vektor ortonormal reference: rumlig tre (højde, længde, dybde) og en midlertidig (vejr).
Eksempel på referencesystem
Uden et referencesystem kan vi forveksle objekternes dimensioner.Et enkelt og klassisk eksempel til at forstå brugen af referencesystemer er baseret på et rumfartøj, der letter fra overfladen af jorden.
For dem, der observerer det fra overfladen, stiger skibet og er snart ude af syne, idet det ser mindre og mindre ud, efterhånden som det bevæger sig væk. I stedet er det for lodsen Jorden, der bliver efterladt, der bevæger sig væk fra skibet og bliver mindre, efterhånden som den efterlades. For begge dette bevægelse det vil være hurtigt og lineært.
Men for en tredje seer placeret iMåne rakettens bevægelse kan virke langsom og fjern, minimal, næsten ikke forekommende, og den vil kun tage fart, når den nærmer sig den på sin vej. Denne forskel skyldes, at der anvendes et forskelligt referencesystem i hvert enkelt tilfælde.