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

74989. Местоимение как часть речи. Роль местоимений в тексте 115.5 KB
  ЦЕЛЬ: Дать представление о местоимении как части речи; познакомить с особенностями местоимений и их ролью в речи; учить подбирать необходимые местоимения в связной речи. Называют ли местоимения она у нее конкретный предмет или только указывают на него...
74990. Інтерактивні методи навчання на уроках у початковій школі 42.5 KB
  Інтерактивне навчання забезпечує взаєморозуміння взаємодію взаємозбагачення. Сумісна діяльність учнів у процесі навчання полягає в тому що кожний учень сильний чи слабкий вкладає в цей процес свій особистий індивідуальний внесок.
74991. День Святого Миколая 34.5 KB
  Найбільшою пошаною в народі відзначалося свято Миколи, який вважається покровителем бідний і знедолених та заступником рибалок і моряків. Святого Миколу вшановують два рази на рік: 22 травня і 19 грудня.
74993. Твой первый миллион 72.5 KB
  Цель: установить коэффициент интеллекта участников, расширить кругозор, активизировать мыслительную деятельность, смекалку, сообразительность, заинтересованность в чтении дополнительной литературы; воспитывать целеустремленность, смелость, решительность.
74994. MINI GAMES 76.5 KB
  Цель: развитие коммуникативного подхода к обучению английского языка. Игры приобретают особое значение, в изучении иностранного языка, способствуя развитию мотивации к изучению, тренировке и развитию речевой деятельности.