- Wat is tijd in de natuurkunde?
- Formules voor het berekenen van tijd
- Tijd in de klassieke mechanica
- Tijd in relativistische mechanica
We leggen uit hoe de tijd wordt benaderd vanuit de natuurkunde en haar formules. Tijd in de klassieke mechanica en relativistische mechanica.
Wat is tijd in de natuurkunde?
In de natuurkunde is tijd een grootheid die wordt gebruikt om de duur of de scheiding van een of meer gebeurtenissen te meten. Hierdoor kunnen ze in een volgorde worden gerangschikt (verleden, heden, toekomst) en bepalen of ze al dan niet gelijktijdig voorkomen.
Tijd wordt weergegeven door de variabele t, de meeteenheid in het internationale systeem is de seconde (s), in een sexagesimaal frame (60 eenheden vormen een grotere eenheid) en het apparaat waarmee het wordt gemeten is de klok.
Tijd kan worden gezien als de duur van dingen die onderhevig zijn aan: verandering, en het is een van de belangrijkste fysieke grootheden. Binnen fysieke overwegingen wordt het beschouwd als een variabele die, in combinatie met andere, het mogelijk maakt om de positie, de beweging, snelheid en vele andere grootheden van een object of systeem.
Formules voor het berekenen van tijd
Tijd is betrokken bij tal van fysieke berekeningen en daarom zijn er veel mogelijke formules om het te berekenen, afhankelijk van de andere variabelen die we bij de hand hebben:
- Snelheid. De snelheid wordt berekend met de formule V = d / t (Snelheid is gelijk aan afstand in de tijd). Het wordt gemeten in afstandseenheden per tijdseenheid: Km / u, m / s, enzovoort. Als we de tijd wissen in deze formule, krijgen we: t = d / v
- Versnelling. Versnelling (naar) is de verandering in tijd tussen twee snelheden en wordt berekend met de formule: a = v / Δt, waar v is vinical - vfinal ja t is initiaal - tfinal. Als we de voorletter als nul, dan moeten we: t = (Vf - Vi) / a
Tijd in de klassieke mechanica
In de klassieke natuurkunde wordt tijd als een absolute waarde beschouwd, dat wil zeggen een grootheid die op dezelfde manier doorgaat voor alle bestudeerde verschijnselen. Dit betekent dat twee verschillende waarnemers het altijd eens zullen zijn over de volgorde van gebeurtenissen (gelijktijdig verleden, toekomst en heden).
Tijd in relativistische mechanica
In de relativistische mechanica is tijd een complexer concept, omdat het verband houdt met de positie van de waarnemer van de gebeurtenis en de toestand ervan in beweging, dat wil zeggen, in de relativistische mechanica is tijd relatief. Twee waarnemers die verschillen in hun positie en beweging, zullen verschillen in hun meting de tijd van een gebeurtenis, dus de tijd zal altijd afhangen van het referentiesysteem van de waarnemer.
Looptijd (t) van een gebeurtenis gemeten in een systeem in rust. De duur (het ’) van diezelfde gebeurtenis, gemeten vanaf een referentiesysteem dat met constante snelheid beweegt ten opzichte van het systeem in rust, wordt gegeven door Δt ’= Δt / √1-v2 / c2.
Dit onderscheid is ontstaan na de formulering van de Relativiteitstheorie Albert Einstein en zijn diepgaande invloed op het gebied van de natuurkunde. Volgens haar is er niet één tijd, maar deze kan variëren onder bepaalde fysieke omstandigheden.