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

73796. Психотерапия как одно из направлений деятельности практического психолога 17.42 KB
  Обычно такая психологическая помощь обозначается понятием психотерапия. Психотерапия это комплексное лечебное вербальное и невербальное воздействие на эмоции суждения самосознание человека при психических нервных и психосоматических заболеваниях. Чаще всего психотерапия обращена к личностным проблемам ставящим человека на грань психических нарушений или даже переводящим за эту грань с чем связаны тягостные переживания нарушения социального поведения изменения сознания и самосознания и пр.
73797. Психопрофилактика, как одно из направлений деятельности практического психолога 17.39 KB
  Врачи часто недооценивают значение работы медицинских психологов в клинике и активно ее не принимают. Проявляется взаимное непонимание врачей и психологов. Заключения психологов строятся на использовании методов несопоставимых по своей точности с диагностическими медицинскими исследованиями. Сейчас большинство медицинских психологов работает в области психиатрии.
73798. Психокоррекционная и развивающая работа, как одно из направлений деятельности практического психолога 18.96 KB
  Термин коррекция психического развития как обозначение определенной формы психологической деятельности впервые возник в дефектологии применительно к вариантам аномального развития. В психологии психокоррекция стала трактоваться как совокупность мер психологического воздействия направленных на доформирование отсутствующих психических...
73799. Программирование разветвлений 524 KB
  Блок-схема алгоритма Условные операторы Для программирования разветвляющейся структуры на Фортране предусмотрено несколько видов условных операторов: условный логический оператор условный блочный оператор условный структурный оператор. В записи алгоритма эти операторы заменяют шаг ЕСЛИ в блокс-хемах. В этих операторах условие записывается в виде логического выражения которое может принимать лишь два значения...
73800. Философия Нового Времени 94.5 KB
  Развитие принципов научного познания в европейской философии XVII века Философия нового времени. Гоббс: единство эмпирических и рациональных методов познания. Развитие принципов научного познания в европейской философии XVII века Философия нового времени Общественный прогресс определяемый глубокими экономическими причинами все в большей степени выявляет необходимость развития научного познания и науки в целом. Именно в это время создаются первые системы научного познания всесторонне обсуждаются возможности человеческого разума...
73801. Реконструкция, модернизация и капитальный ремонт общественных и жилых зданий 45.5 KB
  Характеристика существующего фонда общественных и жилых зданий. Фонд общественных и гражданских зданий составляют в основном здания постройки второй половины Х1Х века и нашего столетия. Кроме того в тот период для выполнения строительно-монтажных работ имелся достаточный парк строительных машин и механизмов способных обеспечить строительство зданий такой высоты.
73803. Немецкая классическая философия XIX века 67.5 KB
  Общая характеристика Становление немецкой классической философии проходило на фоне радикальных социально-экономических преобразований в некоторых европейских странах высшей точкой которых стала Французская буржуазная революция 1789-1794 гг. Критическая философия Иммануила Канта Иммануил Кант 1724-1804 основатель немецкой классической философии...
73804. Примеры программ с циклическим алгоритмом 458.5 KB
  Вычисление суммы конечного числа слагаемых алгоритм накопления суммы Рассмотрим сумму конечного числа слагаемых: 1 Здесь n – слагаемое или общий член суммы с номером n. В математике принята следующая сокращенная запись такой суммы: Здесь n слагаемое или общий член суммы с номером индексом суммирования n. Вычислять данную сумму будем последовательно добавляя очередное слагаемое к ранее вычисленному значению суммы. Алгоритм накопления суммы:...