تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
تحويلات غاليليو
المؤلف:
د. حسون. ناظم احمد ، د. شاحوت. عياد مفتاح و د. ابراهيم. بثينة عبد المنعم
المصدر:
النظرية النسبية الخاصة
الجزء والصفحة:
ص21
26-4-2016
2109
تحويلات غاليليو
لقد وجد غاليليو خلال دراسته للأجساد الساقطة ان الحجر الذي يسقط بصورة حرة من قمة صارية يضرب ظهر السفينة عند قاعدتها ووجد ايضا ان هذه النتيجة هي نفسها سواء كانت السفينة ساكنة او تتحرك بسرعة ثابتة فاستنتج أن الارض لا يمكن اعتبارها ساكنة في ذلك الوقت بالرغم من ان جميع الاجسام الساقطة بصورة حرة تسقط عموديا الى الاسفل في خط مستقيم. اذن سقوط الحجر قاعدة الصارية لا يمكن ان يصف بالضبط الحالة الحركية للسفينة.
الشكل (1.1) : محور الاسناد sʹ,s منطبقان على بعضهما في زمن t = tʹ= 0 منفصلان عن بعضهما باتجاه الاحداثي x بعد زمن .t= tʹ≠ 0
لندرس الان حالة سقوط الحجر في محوري اسناد مختلفين حيث هناك سرعة نسبية بينهما ولنفرض ان سقوط الحجر لوحظ من قبل مشاهد في السفينة وكذلك من قبل مشاهد على الأغراض. في الحالة نرى ان الحجر يسقط بصورة عمودية وفي الحالة الثانية نرى انه يسقط متخذا مسارا على شكل قطع مكافيء. من وجهة النظر الديناميكية لنيوتن نكتشف انه بالرغم من ان سقوط الحجر يختلف في الحالتين لكن النتائج تبقى متكافئة فيما يتعلق بمقدار التعجيل والقوة المسببة للتعجيل اي ان قوانين الميكانيك لنيوتن تبقى كما هي لا تتغير في جميع محاور الاسناد.
ان القياسات المتعلقة بحركة جسيم كما هي ملاحظة في محاور اسناد مختلفة يمكن التعبير عنها بمعادلات خاصة تسمى تحويلات غاليليو. ان هذه المعادلات تربط قياسات تتعلق بالموضع والزمن والسرعة والتعجيل لجسيم في محاور اسناد يرمز لها بالرمز s مع قياسات مطابقة لها في محاور اسناد اخرى يرمز لها بالرمز sʹ تتحرك بسرعة ثابتة v باتجاه الاحداثي x نسبة لمحور الاسناد s وكما هو ملاحظ في الشكل (1.1) من الممكن الان كتابة معادلات التحويل كالآتي :
(1.1)
يلاحظ في التحويلات أعلاه ان معادلات التحويل الخاصة بالسرعة يمكن الحصول عليها بعد اجراء عملية التفاضل بالنسبة للزمن الذي يبقى دون تغيير اي ان t = tʹ فيكون :
(1.2)
وبما ان dt = dtʹ فان :
(1.3)
ونلاحظ ايضا ان التعجيل يبقى دون تغير في مثل هذه المحاور، وعليه فان علاقة قياسات السرعة والتعجيل يتم تعريفها بصورة تامة في محاور اسناد مختلفة اذا اعطيت المعادلات الثلاث الاولى اضافة الى الزمن.