Keskiviikon luennon esitehtävä (pyörivät koordinaatistot ja näennäisvoimat)
Opened: Wednesday, 23 September 2020, 12:00 PM
Due: Wednesday, 7 October 2020, 12:15 PM
xkcd.com/123
Tiistaina käsittelemme epäinertiaalisia koordinaatistoja ja niissä esiintyviä näennäisiä 'voimia'. Erityisesti käsittelemme pyöriviä koordinaatistoja, keskipakoisvoimaa sekä Coriolis-voimaa.
Esitehtävänä katso ensin loppuosa maanantain luennon esitehtävän opetusvideosta:
Sen jälkeen lue quora.com:sta vastaus kysymykseen absoluuttisesta koordinaatistosta (Andrew Magyarin vastaus riittää mutta myös Mark Bartonin vastaus tuo hyvän näkökulman. Kolmas vastaus, joka saattaa olla sivulla myös ensimmäisenä, on sen sijaan vähintäänkin harhaanjohtava.)
Vastauksena tehtävää, pohdi seuraavaa:
- Galilein suhteellisuusperiaatteen mukaan paikallaan olevat ja tasaisessa liikkeessä olevat koordinaatistot ovat fysiikan ilmiöiden (voimien) kannalta täysin vaihtoehtoiset. Ei ole siis mitään absoluuttista viitekehystä, jossa ja vain jossa fysiikan lait ovat voimassa. Tämä periaate voidaan selittää myös siten, että ei ole olemassa fysikaalista koetta, jolla voimme päätellä onko tarkastelukoordinaatistomme paikallaan vai tasaisessa liikkeessä. Mutta entä pyöriminen? Onko paikallaan oleva ja tasaisesti pyörivä koordinaatisto täysin vaihtoehtoiset vai pystymmekö aina määrittämään tarkastelukoordinaatiston pyörimisen? Jos voimme, niin Einsteinin kysymystä mukaillen: minkä suhteen me silloin pyörimme? (Jos haluat tietää lisää, googlaa termiä 'Mach principle' ja 'Absolute rotation')