Қозғалыстың салыстырмалылығы

Дене кей жағдайда тұтас қозғалмай, оның жеке бөліктері ғана қозғалуы мүмкін. Мысалы, дене шынықтыру кезінде тік тұрған адамның қолы немесе аяғы денесіне қатысты бұрынғы орнын өзгертеді. Шұбалшаң қозғалғанда оның денесіндегі буылтықтарының бірімен-бірін салыстырғандағы орны өзгереді. Сол сияқты серіппе созылғанда не сығылғанда оның бөліктерінің салыстырмалы орны өзгереді. Бұдан мынадай қорытынды жасауға болады: денелердің бөліктері де уақыттың өтуіне қарай бір-бірімен салыстырганда бұрынғы орнын өзгерте алады. Денелердің және олардың бөліктерінің осылай орнын өзгерту процесі табиғатта болып жаткан барлық құбылыстарда маңызды орын алады. Сонымен, дененің немесе дене бөлшектерінің уақыт өтуіне қарай бір-бірімен салыстырғандағы орнының өзгеруі механикалық қозғалыс деп аталады. Қозғалмайды деп есептелетін және басқа денелердің қозғалысы соған салыстырылып қарастырылатын денені санақ денесі деп атау келісілген. Ал онымен салыстырғанда орнын өзгертетін дене қозғалыстағы дене деп аталатын болды. Қозғалып бара жатқан және қозғалмай тұрған денелер жайлы келтірілген мысалдар тек қозғалыс қана емес, сондай-ак тыныштықта салыстырмалы екенін көрсетеді. Абсолют тыныштықта болатын дене жоқ. Қозғалыс - барлық денелерге, табиғаттағы нәрселердің бәріне, бүкіл материялық дүниеге тән қасиет.

Санақ жүйесі

Зерттеліп отырған қозғалысты сипаттау үшін дененің уакытқа байланысты өз орнын қалай өзгертетінін білу керек. Ол үшін санак денесімен байланысқан координата жуйесін сызамыз. Координата жүйесі өзара тікбұрыш жасап қиылысатын үш түзу сызықтан тұрады. Санак денесі осы түзулердің қиылысу нүктесінде, яғни О нүктесінде орналасқан деп есептеледі. Санақ денесімен байланыскан сызықтар жүйесін координата жуйесі деп, ал сызықтардың қиылысу нүктесін санақ басы немесе координата басы деп атайды. Дене орнының уақыт өтуіне қарай өзгеруін бақылау үшін тек координата жүйесін таңдап алу жеткіліксіз. Сондықтан қозғалыс басталған мезеттен бастап уақытты есептейтін сағат қажет. Уақытты өлшеу арқылы координата жүйесі деген ұғымның орнына санақ жцйесі деген ұғымды да пайдалануға болады. Сонымен, санақ жүйесі деп санақ денесімен байланысқан координата жүйесі мен сағатты айтамыз. Дене қозғалысы осы жүйеге қатысты қарастырылады. Қозғалысты сипаттау үшін әр түрлі санак жүйесін таңдап алуға болады. Бір ғана дененің әр түрлі санақ жүйесіне катысты қозғалысы түрліше көрініс береді. Мысалы, Жер бетіндегі денелердің қозғалысын карастырғанда Жермен байланысты санақ жүйесін алған тиімді. Ал Жердің өз қозғалысын карастырғанда санак жүйесін Күнмен байланыстырған ыңғайлы

Санақ жүйесі - механикада — материалдық денелер мен нүктелердің қозғалысын (немесе тепе-теңдігін) салыстырып зерттеуге арналған бір не бірнеше денелерге орналасқан координаттар жүйесі мен сағаттар жиынтығы; әртүрлі уақытта қозғалыстағы денелердің (немесе механикалық жүйенің) салыстырмалы орнын анықтайтын нақты немесе шартты алынған қатты дене.^[1]

Қозғалыстың барлығы салыстырмалы, сондықтан кез келген дененің қозғалысын басқа денелерге қатысты салыстырмалы түрде қарастырады. Мыс., айдың қозғалысы Жермен, Күнмен немесе басқа жұлдыздармен салыстырылады. Таңдап алынған Санақ жүйесімен салыстырғандағы дененің қозғалысы осы жүйедегі дене орнын анықтайтын координаттардың уақыт бойынша өзгерісін білдіретін теңдеулермен өрнектеледі. Кинемат. зерттеулерде барлық Санақ жүйесінің атқаратын рөлі бірдей, ал динамика мәселелерінде (бірқалыпты, түзу сызықты қозғалатын немесе тыныштық күйдегі денелерде орналасқан, яғни инерция заңы орындалатын Санақ жүйесі) инерц. Санақ жүйесі басты рөл атқарады. Оларға қатысты қолданылатын қозғалыстың дифф. теңдеулерінің түрі қарапайым болып келеді.^[2]

Доплер эффекті - изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника.

Эффект Доплера легко наблюдать на практике, когда мимо наблюдателя проезжает машина с включённой сиреной. Предположим, сирена выдаёт какой-то определённый тон, и он не меняется. Когда машина не движется относительно наблюдателя, тогда он слышит именно тот тон, который издаёт сирена. Но если машина будет приближаться к наблюдателю, то частота звуковых волн увеличится (а длина уменьшится), и наблюдатель услышит более высокий тон, чем на самом деле издаёт сирена. В тот момент, когда машина будет проезжать мимо наблюдателя, он услышит тот самый тон, который на самом деле издаёт сирена. А когда машина проедет дальше и будет уже отдаляться, а не приближаться, то наблюдатель услышит более низкий тон, вследствие меньшей частоты (и, соответственно, большей длины) звуковых волн.

Для волн (например, звука), распространяющихся в какой-либо среде, нужно принимать во внимание движение как источника, так и приёмника волн относительно этой среды. Для электромагнитных волн (например, света), для распространения которых не нужна никакая среда, в вакууме имеет значение только относительное движение источника и приёмника^[1].

Эффект был впервые описан Кристианом Доплером в 1842 году.

Также важен случай, когда в среде движется заряженная частица с релятивистской скоростью. В этом случае в лабораторной системе регистрируется черенковское излучение, имеющее непосредственное отношение к эффекту Доплера.