12. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета.

Инерциальная система отсчёта (ИСО) — система отсчёта, в которой справедлив закон инерции: любое тело, на которое не действуют внешние силы или действие этих сил компенсируется, находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Всякая система отсчёта, движущаяся относительно ИСО равномерно и прямолинейно, также является ИСО. Согласно принципу относительности, все ИСО равноправны, и все законы физики инвариантны относительно перехода из одной ИСО в другую. Это значит, что проявления законов физики в них выглядят одинаково, и записи этих законов имеют одинаковую форму в разных ИСО.

Неинерциальная система отсчёта — произвольная система отсчёта, не являющаяся инерциальной. Примеры неинерциальных систем отсчета: система, движущаяся прямолинейно с постоянным ускорением, а также вращающаяся система.

При рассмотрении уравнений движения тела в неинерциальной системе отсчета необходимо учитывать дополнительные силы инерции. Законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчёта.

13. Материя, движение, пространство и время в классической физике, в СТО, ОТО. Универсальные свойства и специфические особенности пространства и времени на микро-, макро-, мега-уровнях. Концепции пространства и времени в современном естествознании.

Движение, пространство и время - все это формы существования материи. Движение - это неотъемлемое свойство материи. Материи неподвижной, неизменно пребывающей в состоянии абсолютного покоя не существует. Материя и движение неразрывны. Пространство и время - это всеобщие формы существования материи. Пространство - есть форма бытия материи, характеризующая ее протяженность, сосуществование и взаимодействие материальных тел во всех системах. Время - форма бытия материи, выражающая длительность ее существования, последовательность смены состояний всех материальных систем. Как и материя, пространство и время объективны, независимы от сознания. Структура и свойства движущейся материи определяют структуру и свойства пространства и времени. Пространство и время зависят не только от материи, но и друг от друга. Более глубоко связь пространства и времени раскрыла теория относительности. Она ввела единое понятие четырехмерного пространства - времени (пространства Минковского). Так данные современного естествознания подтверждают единство материи, движения, пространства и времени.

Время и пространство обладают общими свойствами. К ним относятся:

• объективность и независимость от сознания человека;

• их абсолютность как атрибутов материи;

• неразрывная связь друг с другом и движением;

• единство прерывного и непрерывного в их структуре;

• зависимость от процессов развития и структурных изменений в материальных системах;

• количественная и качественная бесконечность.

К всеобщим свойствам пространства относятся:

• протяженность, т.е. взаимное расположение и существование различных тел, возможность прибавления или уменьшения какого-либо элемента;

• связность и непрерывность, которая проявляется физическим воздействием через поля различного характера перемещения тел;

• относительная прерывность, т.е. раздельное существование материальных тел, каждому из которых присущи свои границы и размеры.

Специфические свойства времени:

• конкретные периоды существования тел (они возникновенны до перехода в иные формы);

• одновременность событий (они всегда относительны);

• ритм процессов, скорость изменения состояний, темп развития процессов, и др.