Основы современного естествознания. Беломестных В.Н - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

41
Из сформулированного принципа инвариантности относительно
сдвигов в пространстве и во времени следует симметрия пространства и
времени, называемая однородностью пространства и времени.
Однородность пространства заключается в том, что при параллель-
ном переносе в пространстве замкнутой системы тел как целого ее фи-
зические свойства и законы движения не изменяются, иными словами,
не зависят
от выбора положения начала координат инерциальной сис-
темы отсчета.
Из свойства симметрии пространства – его однородности следует
закон сохранения импульса: импульс замкнутой системы сохраняется,
т. е. не изменяется с течением времени (система называется замкнутой
или изолированной, если на нее не действуют внешние силы). Закон со-
хранения импульса справедлив не только в
классической физике, хотя
он и получен как следствие законов Ньютона. Эксперименты доказыва-
ют, что он выполняется и для замкнутых систем микрочастиц подчи-
няющихся законам квантовой механики и для движения планет. Закон
сохранения импульса позволяет предсказать конечные скорости в лю-
бых случаях одномерных упругих взаимодействий двух тел.
Импульс сохраняется и для незамкнутой
системы, если геометри-
ческая сумма всех внешних сил равна нулю. Закон сохранения импульса
носит универсальный характер и является фундаментальным законом
природы.
Однородность времени означает инвариантность физических зако-
нов относительно выбора начала отсчета времени. Например, при сво-
бодном падении тела в поле силы тяжести его скорость и пройденный
путь зависят лишь
от начальной скорости и продолжительности свобод-
ного падения тела и не зависят от того, когда тело начало падать.
Из однородности времени следует закон сохранения механиче-
ской энергии: в системе тел, между которыми действуют только
консервативные силы, полная механическая энергия сохраняется, т. е.
не изменяется со временем. Консервативные силы действуют только в
потенциальных полях, характеризующихся тем, что работа, совершае-
мая действующими силами при перемещении тела из одного положения
в другое, не зависит от того, по какой траектории это перемещение про-
изошло, а зависит только от начального и конечного положений. Меха-
нические системы, на тела которых действуют только консервативные
силы (внутренние и внешние),
называются консервативными система-
ми. Закон сохранения механической энергии можно сформулировать
еще и так: в консервативных системах полная механическая энергия со-
храняется. Закон сохранения и превращения энергии – фундаменталь-

Страницы