Относительное движение
Относи́тельное движе́ние, движение материальных объектов (тел и точек) относительно системы отсчёта, которая, в свою очередь, движется по отношению к условно неподвижной (абсолютной) системе отсчёта. Пример относительного движения – движение пассажира относительно движущегося поезда. Связь между скоростью относительного движения материальной точки и её скоростью в абсолютной системе отсчёта устанавливается теоремой сложения скоростей: , где – «абсолютная» скорость того места подвижной системы координат, в котором в данный момент находится движущаяся точка . Связь между соответствующими ускорениями (ускорением относительного движения и ускорением «абсолютного» движения) устанавливается теоремой сложения ускорений (теоремой Кориолиса): , где – т. н. переносное ускорение (вводимое аналогично ), – уравнение Кориолиса. Задача определения скоростей и ускорений точек материального тела значительно сложнее, т. к. тело состоит из множества точек, каждая из которых в общем случае имеет свои скорость и ускорение.
Если относительное движение происходит относительно инерциальной системы отсчёта, то динамика относительного движения материальной точки описывается такими же уравнениями, что и динамика «абсолютного» движения: , где – масса материальной точки, – векторная сумма действующих на неё сил. Если же подвижная система отсчёта неинерциальна (изменяет свою ориентацию по отношению к абсолютной системе или движется поступательно, но с ускорением), то в уравнениях относительного движения к числу заданных сил надо добавить силы инерции (переносную и кориолисову ).
Частный случай относительного движения – состояние относительного покоя, которое чаще называют относительным равновесием. Материальная точка находится в покое, если векторная сумма действующих на неё сил равна нулю. В случае неинерциальной системы отсчёта к силе необходимо добавить переносную силу инерции: .
В технике теория относительного движения (относительного равновесия) применяется для описания поведения механических устройств (в частности, гироскопов), установленных на подвижном основании (ракете, самолёте, корабле и др.), или при измерении угловой скорости вращения (например, в центробежном регуляторе Уатта).