Принцип суперпозиции


Принцип суперпозиции — допущение, согласно которому результирующий эффект нескольких независимых воздействий есть сумма эффектов, вызываемых каждым воздействием в отдельности. Справедлив для систем или полей, которые описываются линейными уравнениями. Важен во многих разделах классической физики: в механике, теории колебаний и волн, теории физических полей[1].

Конкретизация формулировки возможна применительно к определённой сфере. Например, в механике в самой простой формулировке принцип суперпозиции гласит:

Наиболее известен принцип суперпозиции в электростатике: напряженность электростатического поля, создаваемого в данной точке системой зарядов, есть векторная сумма напряженности полей отдельных зарядов. Принцип суперпозиции может принимать и иные формулировки, в том числе:

Именно линейность фундаментальной теории в рассматриваемой области физики есть причина возникновения в ней принципа суперпозиции.

Принцип суперпозиции в механике — основанный на опыте постулат о независимости действия приложенных к телу сил[2]. При этом сумма сил

Ввиду линейности связи сила—ускорение (, — масса тела, и аналогично для второй и так далее сил), диктуемой вторым законом Ньютона, принцип суперпозиции сил превращается в принцип суперпозиции ускорений[2]: ускорение тела определяется суммой приложенных к нему сил: