Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекция 1.Введение 18пт.doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
407 Кб
Скачать
☆

9 Млрд. 192 млн. 631 тыс. 770

периодов колебаний излучения атома цезия-133.

Поэтому с 2002 года атомная секунда была принята как единица времени в Международной системе единиц СИ.

Время обозначается буквой . Область его значений определяется следующим образом.

Фиксируется некоторое событие в качестве начала отсчета времени . Моменту времени , когда это событие произошло, присваивается значение, равное нулю.

Всем событиям, произошедшим до фиксированного, присваивается отрицательное значение времени (они произошли «в прошлом»), а всем событиям, которые будут происходить после фиксированного, присваивается положительное значение времени .

По величине  будет равно длине промежутка времени от фиксированного события до того события, которое произошло или будет происходить.

Поэтому принято считать, что время может принимать любое значение из промежутка ( ).

2º. Точка отсчета. Система отсчета

2.1. Понятие радиус-вектора геометрической точки и ее положения

Прежде, чем дать понятие точки отсчета и системы отсчета, напомним некоторые определения из геометрии евклидова пространства.

Фиксируем в пространстве две геометрические точки — точку и точку (см. рис.В.2.1).

Рис. В.2.1 Рис. В.2.2

Определение 1

Вектором называется направленный отрезок, соединяющий две заданные точки (точку  и точку  ), в котором одна точка (например, точка  ) определяется как начальная, а другая точка (точка  ) называется конечной. Направление отрезка задается от начала (от точки  ) к концу (к точке  ) отрезка. Это направление геометрически обозначается стрелкой, острием направленной к концу (к точке  ).

Длиной вектора называется длина отрезка .

Вектор обозначается или одной буквой со стрелкой (например,  ), при этом подразумевается, что

.

Пусть в пространстве заданы точка  и точка  (см. рис.В.2.2).

Определение 2

Радиус-вектором точки  относительно точки  называется вектор

,

т.е. вектор, в котором точка  является концом, а точка  - началом.

Определение 3

Положением точки  относительно точки  называется радиус-вектор точки  относительно точки  .

2.2. Понятие «точки отсчета» и «системы отсчета»

Определение 4

Точкой отсчета называется геометрическая точка, фиксированная в пространстве, относительно которой рассматриваются положения всех других точек пространства или какого-либо множества точек из этого пространства.

Определение 5

Системой отсчета называется фиксированная декартовая прямоугольная система координат (ДПСК) с началом в точке отсчета  .

Систему отсчета будем обозначать или , где

— точка отсчета, или иначе, полюс декартовой прямоугольной системы координат;

— базис ДПСК (единичные взаимно-ортогональные векторы);

— координатные оси системы отсчета.

Рис. В.2.3

На рис.В.2.3 в качестве примера изображена система отсчета , и в ней — положения и точек и .

Иногда вместо ДПСК в качестве системы отсчета бывает удобнее использовать аффинную систему координат (см. рис.В.2.4).

В таких случаях этот выбор оговаривается особо. Однако при любом выборе аффинной системы ее начало совпадает с заданной точкой отсчета  . При этом указывается базис вместе с матрицей метрических коэффициентов размерности .

Рис. В.2.4

На рис.В.2.4 изображена система отсчета , и в ней — положения и точек и ;

— точка отсчета (полюс аффинной системы координат  ); — базис аффинной системы координат (базис системы отсчета); — ее координатные оси.

Матрица метрических коэффициентов — симметричная. Ее элементы ,  , называются метрическими коэффициентами.

Они связаны с базисными векторами соотношениями

, . (В.2.1)

Из (В.2.1) легко устанавливается геометрический смысл метрических коэффициентов.

Действительно, исходя из понятия скалярного произведения векторов, можем (В.2.1) переписать в виде

,

где — угол между векторами и , а и — их длины. Следовательно,

, .

Отсюда заключаем, что

диагональные элементы метрической матрицы задают квадраты длин базисных векторов, а по остальным элементам определяются углы между базисными векторами.

В частности, если все базисные векторы — единичные (по диагонали матрицы стоят единицы), то такая аффинная система координат называется косоугольной.