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2、2伽利略变换2、2、1伽利略变换（1）如图221所示，有两个惯性系S和，它们对应的坐标轴相互平行，且当T0时，两系的坐标原点O与O重合。设S系相对于S系沿X轴正方向以速度U运动。同一质点P在某一时刻在S系中的时空坐标为X,Y,Z,T，在S系中的时空坐标为（X,Y,Z,T）TZU即TUR或1XXTZY即TUR式（1）称为伽利略时空坐标变换公式。（）将式（1）中的空间坐标分别对时间求一次导数得ZZUTYYOOPX,Y,ZX,Y,ZU图221ZZYYXXVDTUVDTV即UV或ZZYYXXVDTVUT1即UV（2）式（2）称为伽利略速度变换公式。（3）将式（2）再对时间求一次导数得ZZZYYXXADTVAADTVA即AZYXA（3）式（3）表明在伽利略变换下加速度保持不变。式（3）称为伽利略加速度变换公式。2、2、2经典力学的时空观（1）T，或T（4）（2）R212121222ZYXZYX，222。因,11121212YYXUTXTXRZZ所以,（5）式（4）表明在伽利略变换下，任何事件所经历的时间有绝对不变的量值，而与参照系的选择（或观测者的相对运动）无关。式（5）表明在伽利略变换下，空间任何两点间的距离也有绝对不变的量值，而与参照系的选择测得的同一事件的时间间隔和空间任意两点间的距离都是绝对的不变量。这就是经典力学的时空观或者称之为绝对时空观。用牛顿本人的话来说“绝对的真实的数学时间，就其本质而言，是永远均匀地流逝着，与任何外界事物无关。”“绝对空间就其本质而应是与任何外界事物无关的，它从不运动，并且永远不变。”按照这种观点，时间和空间是彼此独立、互不相关，并且独立于物质和运动之外的某种东西。2、2、3、力学规律在伽利略变换下的不变性（1）伽利略变换下的牛顿第二定律在S系中，AMF在S系中，（6）（2）伽利略变换下的质点动量定理在S系中，VMDTF在S系中，（7）（3）伽利略变换下的质点动能定理在S系中，VMEKW2121外在S系中，外（8）（4）伽利略变换下的功的公式在S系中，RDFW在S系中，DTUFWR（9）若F为质点所受的合外力，则有UVNW（10）（5）伽利略变换下的动量守恒定律在S系中，若）恒量（，则外CVMFNII10对两个而点组成的封闭系统的一维动量传递问题则有212010VMVM在S系中，若，则外外F）恒量（CVNII1（11）NIIMUC1（6）伽利略变换下的机械能守恒定律在S系中，210EW，则非保内外在S系中，则非保内外（12）综上所述，力学规律在伽利略变换下具有不变性
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