Tevgera Nisbî ya Newton: Têgihîştina Cîhanê ji Perspektîfeke Tevgerê
Tevgera nisbî yek ji têgehên bingehîn ên fîzîkê ye, ku alîkariya me dike ku em fêm bikin ka tişt çawa li gorî çavdêrekî ku dibe ku ew jî tevbigere tevdigerin. Peyva tevgera nisbî bi giranî behsa tevgera ku ji xalek referansê ya cûda tê pîvandin dike. Zêdetirî sê sedsalan e, ev prensîb beşek yekgirtî ya mekanîka klasîk bûye, bi saya beşdariyên girîng ên Isaac Newton. Di vê gotarê de, em ê têgeha tevgera nisbî ji perspektîfek Newtonî ve, ji bingehên wê bigire heya sepandinên wê di jiyana rojane û zanista nûjen de, vekolin.
Bingehên Mekanîka Newtonî
Berî ku em bikevin nav tevgera nisbî, fêmkirina bingehên mekanîka Newtonî kêrhatî ye. Isaac Newton sê qanûnên tevgerê formule kirine ku stûna mekanîka klasîk pêk tînin:
1. Qanûna Bêçalakiyê: Heya ku hêzek derveyî zorê nede wî, cismêk dê bêçalak bimîne an jî bi leza sabît bi xêzek rast tevbigere.
2. Qanûna Çalakî û Bertek: Lezandina tiştekî rasterast bi hêza ku lê tê sepandin re rêjeyî ye, û berevajî bi giraniya tiştî re rêjeyî ye.
3. Qanûna Çalakî û Bertek: Ji bo her çalakiyê, bertekek wekhev û dijber heye.
Ev hersê qanûnên ku çawaniya tevgera tiştan di bin bandora hêzan de birêve dibin, di heman demê de bingeha têgihîştina me ya tevgera nisbî jî pêk tînin.
Tevgera Nisbî çi ye?
Tevgera nisbî çavdêriya tevgera tiştekî ji xalên referansê yên cuda dike. Bo nimûne, xeyal bike ku tu di trênê de yî. Ji perspektîfa te û rêwiyên din, xuya dike ku tu di dema ku trên diçe de bêdeng rawestiyayî. Lêbelê, ji bo kesekî ku li derveyî trênê rawestiyaye (bo nimûne, li ser platforma îstasyonê), tu bi trênê re dimeşî.
Ev perspektîfa cuda nîşan dide ku tevger nisbî ye; tevgera mutleq tune ye. Newton ev yek fêm kir û di prensîbên xwe yên mekanîkê de bi kar anî.
Sîstemên Bêalî û Ne-Bêalî
Di mekanîka Newtonî de, referansên tevgerê dikarin li du kategoriyan werin dabeş kirin: pergalên bêbandor û ne-bêbandor.
Sîstema Bêalî
Sîstemeke inertîyal sîstemeke referansê ye ku bi lezeke sabît tevdigere, ango lezdanê tecrûbe nake. Di vê sîstemê de, qanûnên Newton bê guhertin derbas dibin. Bo nimûne, heke du çavdêr di du trênên ku bi lezeke sabît tevdigerin de tevgera topekê di trênên xwe de bişopînin, ew ê bibînin ku top li gorî qanûnên Newton bê guhertin tevdigere.
Sîstema Ne-Înertyal
Ji aliyekî din ve, pergaleke ne-înercial pergaleke referansê ye ku lezdanê dikişîne. Di vê pergalê de, qanûnên Newton bi tevahî derbas nabin heya ku em hêzên sexte yên wekî hêza Coriolis an hêza navendparêz li ber çavan negirin. Mînakî, heke hûn di otomobîleke lezdar de bin, hûn ê hîs bikin ku hûn paşve hatine avêtin.
Veguherînên Galîleyî
Yek ji bingehên mekanîka klasîk a Newtonî ji bo têgihîştina tevgera nisbî veguherînên Galileo ne. Galileo Galilei, ku îlhama Newton daye, diyar kir ku qanûnên fîzîkê di hemî pergalên inertî de bi heman rengî derbas dibin. Formula veguherîna Galileo dihêle ku em ji pergalek inertî berbi pergalek din ve biçin bi zêdekirin an jêbirina leza nisbî ya di navbera wan de.
Bo nimûne, eger trênek bi leza \(v\) ber bi rastê ve diçe, û kesek di trênê de gogekê bi leza \(u\) ya li gorî trênê bavêje pêş, wê demê leza gogê li gorî erdê \(u + v\) ye. Ev veguherîn di çareserkirina gelek pirsgirêkên tevgera nisbî de di mekanîka klasîk de pir bikêrhatî ye.
Bikaranînên Tevgera Nisbî ya Newton di Jiyana Rojane de
Têgihîştina tevgera nisbî bandorên dûr û dirêj li ser gelek aliyên jiyana rojane û teknolojiyê dike. Li vir çend mînak hene:
Navîgasyona Satelîtê
Peykên GPS-ê li gorî rûyê Erdê bi leza bilind diçin û tên. Ji bo ku agahdariya rast a pozîsyonê peyda bike, divê pergala GPS-ê bandorên tevgera nisbî, bi taybetî guheztina frekansê ya ku wekî bandora Doppler tê zanîn, li ber çavan bigire. Wekî din, pozîsyona ku ji hêla peykan ve tê peyda kirin dikare heta çend metreyan xelet be.
Neqlîye
Birêvebirin û sêwirandina sîstemên veguhastinê, ji otobanan bigire heya trên û balafiran, têgihîştineke baş a tevgera nisbî hewce dike. Mînakî, li xaçerêyeke qerebalix, têgihîştina ka wesayît çawa li gorî hev diçin dikare ji qezayan dûr bikeve.
Fîzîk û Fezayê
Astronotên li Îstasyona Fezayê ya Navneteweyî (ISS) li gorî Erdê bi leza bilind diçin. Fêmkirina tevgera nisbî dihêle ku ew manevrayên pêwîst ji bo gerandina rast an jî hevdîtina bi keştîyên din ên fezayê re hesab bikin.
Cûdahiyên bi Teoriya Relatîvîteyê re
Gelek kes pir caran tevgera nisbî ya Newtonî bi teoriya nisbî ya Albert Einstein tevlihev dikin. Her çend her du jî têgihîştinek li ser tevgera nisbî peyda dikin jî, di navbera wan de cûdahiyên girîng hene.
Nisbiyeta Taybet
Teoriya taybet a rêlatîvîteyê ya Einstein têgeha ku ne tenê leza nisbî, lê di heman demê de dem û fezayê jî ji hêla leza tiştekî ku nêzîkî leza ronahiyê dibe ve bandor dibin, destnîşan kir. Di çarçoveya Newtonî de, dem wekî sabîteke gerdûnî dihat hesibandin ku ji bo hemî çavdêran yek e, lê Einstein nîşan da ku dem dikare li gorî çavdêrekî di rewşek bilez de hêdîtir biçe.
Nisbiyeta Giştî
Einstein her wiha bi rêya teoriya xwe ya giştî ya rêlatîvîteyê têgeha tevgera nisbî berfireh kir, ku bandora gravîtasyonê li ser xêzbûna feza-demê destnîşan kir. Ev ji nêrîna Newton pir cuda bû, ku tê de gravîtasyon wekî hêzek dihat hesibandin ku di "feza mutleq" de tavilê tevdigere.
Xelasî
Tevgera nisbî têgeheke bingehîn e ku ji hêla Isaac Newton ve hatiye pêşxistin û bingeha gelek prensîbên mekanîka klasîk e. Têgihîştina tevgera nisbî dihêle ku em fêm bikin ka tişt çawa diçin û di pergalên referansê yên cûrbecûr de ravekirinên rasttir peyda dikin. Ji veguherînên Galîleo bigire heya serîlêdanên wê yên rojane, tevgera nisbî di fîzîka klasîk de têkildar û kêrhatî dimîne.
Tevî cudahîyên girîng di navbera mekanîka klasîk û teoriya rêlatîvîteyê ya Einstein de, beşdariyên Newton di têgihîştina me ya tevgera rêlatîv de di dîroka zanistê de wekî qonaxek girîng dimînin. Heta roja îro, fikra tevgera rêlatîv di warên cûrbecûr de, ji teknolojiya rojane bigire heya keşifkirina fezayê, alîkariya mirovan dike.
