Fizikában mit jelent a hely és a helyzet?

Ez viszonylag absztrakt fogalom. De úgy az embernek eleve van egy a priori tudása arról, hogy van a tárgyaknak valami olyan tulajdonsága, ami megkülönbözteti az állapotukat. Ez a tulajdonság olyan, amik között reláció állítható fel. (Ez a pont ezen két pont között van, azt követi a negyedik stb…) Sőt nem csak reláció állítható fel ezen tulajdonság alapján, hanem jól meghatározható arányok is. Egy pozíció, vagy egy méret meghatározása sem más, mint egy alapul vett, ismert mérethez való arányosítás. A 3 méter az háromszor nagyobb távolság annál a távolságnál, ami a méterrúd két vége között van.

Amit a fizika ismer, az igazából a távolság fogalma, azaz két pont közötti szakasznak a hossza. A hely – önmagában – egy kitüntetett ponthoz képesti távolságot jelenti. Pontosabban rögtön három távolságot, mert egy pont helyzetének egyértelmű leírásához három független paraméter szükséges. A helyzet annyiban bővebb, hogy ott egy kitüntetett irányhoz képesti eltérést is tartalmaz a fogalom. Az egymáshoz viszonyított hely és helyzet esetén meg nincs semmiféle önkényesen kitüntetett pont, amihez viszonyítunk. Az egyik tárgyat vagy pontot a másikhoz, a másikat az egyikhez viszonyítjuk.

Azért nehéz jó definíciót találni a hely, távolság, méret fogalmakra, mert egyrészt valahogy teljesen természetes ezek jelentésének a mibenléte, egy pár hónapos csecsemőnek is van már fogalma a távolságokról, méretekről, sőt igen sok állatnak is van fogalma róla. Ha meg elkezdjük boncolgatni a témát, akkor meg a matematika, meg a filozófia bugyraiban kötünk ki.

"Mit jelent a pontos hely?"

Ezt a fizika egy koordinátarendszerben szokta megadni, alkalmazástól függ, hogy milyenben. Elég fontos, hogy mihez kötöd a rendszer origóját, általában alap az, hogy inerciarendszer legyen, tehát egy nem gyorsuló, tehetetlenségi rendszer, de van, amikor pont nem ez kell.

A newtoni fizikához elég általában az euklidészi geometria, derékszögű Descartes-féle koordinátákkal, aztán ha csillagászati vagy atomi világ kerül a képbe, bejönnek a nem-euklidészi geometriák.

"és mit jelent több tárgy egymáshoz viszonyított helyzete?"

Na azt ugyanitt el tudod helyezni.

Mozgások esetében már vektorgeometriásan, de annak koordinátarendszere azonos, csupán nem simán pályagörbe-egyenletek vannak, hanem irány-, sebesség-, erővektorok.

"Mit jelent egy tárgy helyzete"

Na ez már fogósabb kérdés.

Alapvetően ilyenről csak akkor tudunk beszélni, ha a testet nem egyetlen tömegponttal jellemezzük, hanem a testet alkotó pontok összességével.

És hogy ezt hogyan tesszük meg, függ attól, milyen fizikai tulajdonságokat vizsgálunk, milyen testen.

Amikor a sima tömegpontos modellezett fizika ebbe az irányba "eldurvul" elektrosztatika, lengéstan, egyéb dinamika irányba, óhatatlanul jönnek a randa integrálszámítások, hogy a testet a végtelen darab pontjával kompletten tudd jellemezni.

Azért van különbség a hely és helyzet fogalma között. Egy objektumot elég sok tulajdonság jellemez. Általában nem mindegyikkel egyszerre foglalkozunk, témától függően csak néhánnyal.

Közöttük az objektum helye - mint hétköznapi fogalom - kitüntetett annyiban, hogy nagyon sok egyéb tulajdonság meghatározásakor is használjuk. A világunkat természetes módon térbeli kiterjedéssel és az idővel jellemezzük. A térbeli elhelyezkedést, tehát hogy az objektum "hol van", a hellyel adjuk meg, amelyet 3 adattal vagyunk képesek megadni. Ehhez előbb egy kitüntetett pont kell (amit önkényesen választunk ki), ezután minden objektumot az ettől mért távolsággal és iránnyal, röviden egy helyvektorral tudunk megadni. Több objektum esetén lehetséges mindet a kitüntetett ponthoz képest egy egy helyvektorral megadni, de azt is megtehetjük, hogy az elsőt egy ilyen vektorral adjuk meg, a másodikat az elsőből ide mutató vektorral és így tovább.

A helyzet ettől egy kicsit általánosabb, használhatjuk a hely szinonimájaként, vagy akkor használjuk, ha nem akarjuk külön megnevezni valamelyik egyéb tulajdonságát. Formálisan ekkor is van kitüntetett pont, ahonnan mérünk, és a helyzetet az adott tulajdonság egy ehhez képest való eltérésével jellemezzük (hogy hány adattal, az a tulajdonságtól függ). A helyzet általánosan tehát egy objektum egy vagy több tulajdonságának egy kitüntetett értéktől való eltérése.