22630

Рух тіл в інерціальних та неінерціальних системах відліку. Сили інерції. Коріолісове прискорення

Доклад

Физика

Система відліку в якій прискорення матеріальної точки цілком обумовлено лише взаємодією її з іншими тілами а вільна матеріальна точка яка не підлягає дії ніяких інших тіл рухається відносно такої системи прямолінійно і рівномірно називається інерціальною системою відліку ІСВ. Твердження про те що такі системи відліку існують складає зміст 1ого закону Ньютона. Принцип відносності Галілея говорить про те що закони механіки не змінюють свого вигляду при переході від однієї системи відліку до іншої яка рухається рівномірно і прямолінійно....

Украинкский

2013-08-04

75.5 KB

11 чел.

2. Рух тіл в інерціальних та неінерціальних системах відліку. Сили інерції. Коріолісове прискорення.

Система відліку в якій прискорення матеріальної точки цілком обумовлено лише взаємодією її з іншими тілами, а вільна матеріальна точка, яка не підлягає дії ніяких інших тіл, рухається відносно такої системи прямолінійно і рівномірно називається інерціальною системою відліку (ІСВ). Твердження про те що такі системи відліку існують складає зміст

1-ого закону Ньютона. Принцип відносності Галілея говорить про те що закони механіки не змінюють свого вигляду при переході від однієї системи відліку до іншої, яка рухається рівномірно і прямолінійно. Запитання, яка з двох ІСВ рухається, а яка перебуває у спокої, позбавлене сенсу.

   К        z                              К`      z`                  Дві системи рухаються одна відносно іншої зі    

                                                                              швидкістю :       

                            y                                        y`                                                 

   x                                       x`                                    

двічі диференційований радіус-вектор  - це прискорення , воно інваріантне відносно перетворення Галілея. Прискорення яке отримує тіло під дією  , точки маси m: .

Системи відліку які рухаються відносно ІСВ з прискоренням назив. неінерціальними СВ. Динаміку м.т. відносно НеІСВ можна формально звести до динаміки Ньютона. Можна ввести фіктивні сили інерції, які визначають прискорення системи. Сили інерції не є сили взаємодії тіл, вони мають кінематичне походження, 2-ий закон Ньютона не можна застосувати. Перетворення Галілея справедливе для  . K`-система рухається поступально по відношенню до K-системи.

  K`            K                      Візьмемо дві системи відліку: інерціальну () і неінерціальну ().

                        A            Нехай відома маса частинки, сила ,що діє на неї з сторони  оточуючих тіл

                                       і характер руху - системи відносно -системи.  Розглянемо випадок,               

                                    коли  обертається з постійною кутовою швидкістю  навколо вісі,

            O`                   яка рухається поступально з прискоренням  відносно .

    O            

Прискорення частинки в к системі:  де - швидкість частинки відносно  системи,  - радіальний вектор, перпендикулярний до осі обертання і характеризує положення частинки відносно цієї вісі. Помножимо на  і врахуємо що в системі :

-основне рівняння динаміки в НеІСВ.

- поступальна сила інерції, обумовлена обертальним рухом системи відліку, - відцентрова, - сила Коріоліса. Якщо СВ обертається з кутовою швидкістю  навколо нерухомої вісі, тіло А знаходиться в стані спокою, то на нього крім сил взаємодії з оточуючими тілами діє відцентрова сила, яка направлена від вісі обертання вздовж радіус-вектора  .як тількі тіло починає рухатись, тобто з’являється  , починає діяти сила Коріоліса, напрям якої визначається векторним добутком  .сила Коріоліса виникає в додаток до відцентрової сили інерції. Такі явища як відхілення вільно падаючого тіла на схід, розлив правих берегів річок в пн. півкулі та лівих в півд., обертання  площини маятника Фуко, пояснюється дією сили Коріоліса.

Висновки:

  1.  Сили інерції обумовлені не взаємодією тіл, а властивостями самих НеІСВ (3-й закон Ньютона на сили інерції не діє).
  2.  Ці сили існують лише в НеІСВ.
  3.  Всі сили інерції пропорційні масі тіла.  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

61252. Форматування диску 16.79 KB
  Мета: Теоретичні та практичні аспекти форматування диску. Програмне забезпечення для виконання форматування. Форматування диску це запис на диск певної службової інформації для забезпечення зручної і надійної роботи з інформацією що повинна зберігатися на диску.
61253. Времена года. Погода 20.02 KB
  Цель урока: вывести учащихся на творческий уровень владения темой (свободное владение лексическим и грамматическим материалом в рамках пройденной темы).
61256. Современный урок истории и требования к нему. Ивана III - Государь всея Руси 36.56 KB
  Цель урока: проследить процесс завершения объединения Северо-Восточной Руси вокруг Москвы; раскрыть историческое значение свержения ига золотоордынских ханов. Правление Ивана III. III. Правление Ивана III.
61257. Правила чтения английских слов 29.48 KB
  Слово name похоже на русское наименование, но переводится имя. Такие похожие слова будут нам опорой в запоминании новых английских слов. Их мы назовем опорными.