Galileiho princip relativity (též klasický princip relativity) je fyzikální princip, podle něhož mají zákony klasické mechaniky stejný tvar ve všech inerciálních vztažných soustavách. Princip vychází z prací Galilea Galileiho a později se stal součástí Newtonovy mechaniky. Vyjadřuje skutečnost, že pomocí mechanických pokusů nelze rozlišit mezi klidem a rovnoměrným přímočarým pohybem vztažné soustavy.
Matematickým vyjádřením Galileiho principu relativity jsou Galileovy transformace, které převádějí souřadnice a čas mezi různými inerciálními vztažnými soustavami při zachování tvaru zákonů klasické mechaniky.
V klasické mechanice se Galileiho princip relativity uplatňuje za následujících předpokladů: čas je absolutní a plyne ve všech vztažných soustavách stejně, přechod mezi inerciálními vztažnými soustavami popisují Galileovy transformace, pro skládání rychlostí platí klasický vztah .
Historie
Počátky principu relativity sahají k pracím Galilea Galileiho (1564–1642), který jej formuloval na základě úvah o mechanických dějích v rovnoměrně se pohybujících soustavách. Ve svém díle Dialog o dvou největších systémech světa popsal myšlenkový experiment s pozorovatelem uzavřeným v podpalubí rovnoměrně plující lodi. Takový pozorovatel nemůže pomocí mechanických pokusů rozhodnout, zda je loď v klidu nebo se pohybuje stálou rychlostí. Chování padajících těles, létajícího hmyzu nebo jiných mechanických jevů je v obou případech stejné.
Galilei z toho vyvodil, že mechanické děje probíhají stejně ve všech soustavách pohybujících se vůči sobě rovnoměrným přímočarým pohybem. Tento závěr se stal jedním ze základních principů klasické mechaniky a později byl začleněn do Newtonovy mechaniky.
Galileiovy transformace
Matematickým vyjádřením Galileiho principu relativity jsou Galileiovy transformace. Popisují přechod mezi dvěma inerciálními vztažnými soustavami, které se vůči sobě pohybují konstantní rychlostí.
Pohybuje-li se soustava vzhledem k soustavě konstantní rychlostí a počátky obou soustav splývají v čase , lze transformaci zapsat ve tvaru
Z těchto vztahů plyne klasické skládání rychlostí
a stejná hodnota zrychlení v obou soustavách,
Proto mají Newtonovy pohybové zákony ve všech inerciálních vztažných soustavách stejný tvar.
Omezení platnosti
Galileiho princip relativity odpovídá klasické mechanice a dobře popisuje děje, jejichž rychlosti jsou velmi malé ve srovnání s rychlostí světla. Při rychlostech blízkých rychlosti světla je třeba použít speciální teorii relativity, v níž jsou Galileovy transformace nahrazeny Lorentzovými transformacemi.
Odkazy Reference
Související články Galileo Galilei Teorie relativity Einsteinův princip relativity Obecný princip relativity
Externí odkazy
Kategorie:Mechanika Kategorie:Klasická mechanika Kategorie:Principy