Собственная система отсчёта - система отсчёта, связанная
с рассматриваемым телом так, что все точки этого тела покоятся относительно
неё. Таким образом, С. с. о. движется вместе с рассматриваемым телом и
в общем случае произвольного движения не инерциальна и вращается. Если
тело ограничено в пространстве, то вне его С. с. о. может быть продолжена,
вообще говоря, произвольным образом и не определена однозначно (она может,
напр., деформироваться с течением времени). Однако в нек-рых важных частных
случаях существует физически преимуществ, выбор С. с. о. вне тела. Так,
если тело жёсткое и движется по инерции без вращения, то С. с. о. внутри
и вне тела может быть выбрана как жёсткая инерциалъная система отсчёта (и.
с. о.). В случае прямолинейного ускоренного движения жёсткого тела без
вращения собственная система отсчёта также должна хотя и не инерциальна, но также может быть жёсткой внутри
и вне тела. Однако в этом случае жёсткая С. с. о. уже не может быть продолжена
в пространстве вне тела неограниченно, т. к. силы инерции в разл. точках
разные и неограниченно растут при смещении на конечное расстояние в направлении
действия этих сил. Действительно, скорость v ускоренной системы
по отношению к фиксированной и. с. о. с течением времени возрастает, а
лоренцево сокращение увеличивается. Поэтому задний по ходу движения конец
жёсткого тела, покоящегося в ускоренной системе, будет «догонять» передний.
Т. о., разл. точки тела будут иметь разные ускорения, а следовательно в
них будут и разные силы инерции f по отношению к и. с. о., при этом,
когда
. Так, если нек-рая точка системы испытывает ускорение g, то на
расстоянии
от этой точки силы инерции
.
Чтобы в этом случае ввести С. с. о., к-рую можно продолжить во всём пространстве,
её выбирают деформирующейся. При более сложных движениях тела, а также
если само тело деформируется с течением времени,
собственная система отсчёта также должна
быть выбрана деформирующейся. Этот же вывод справедлив при движении тела
в поле тяготения.
При рассмотрении движения деформирующейся непрерывной среды собственную систему
отсчёта часто называют сопутствующей системой отсчёта.
и. Д. Новиков
|
![]() |