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

19702. Ф.М. Достоевский «Идиот» 32.5 KB
  Ф.М. Достоевский Идиот Позиция Достоевского в общественной борьбе его эпохи чрезвычайно сложна противоречива трагична. Писателю нестерпимо больно за человека за его искалеченную жизнь поруганное достоинство и он страстно ищет выход из царства зла и насилия в ми...
19703. Роман Достоевского «Бесы», его проблематика и поэтика. «Бесы» как роман-предупреждение 49 KB
  Роман Достоевского Бесы его проблематика и поэтика. Бесы как романпредупреждение. Начиная работу над Бесами 18701871 Д. намеревался создать полит.памфлет обращенный против западников и нигилистов. Несостоятельность их теоретической программы гибельность практ
19704. «Братья Карамазовы»: проблема замысла, место глав «Бунт» и «Великий Инквизитор» в романе 33 KB
  Братья Карамазовы: проблема замысла место глав Бунт и Великий Инквизитор в романе. В романе мы видим целую галерею образов. Отец и сыновьяэто разные стороны русского характера. Фёдор Павлович отец братьев Карамазовых. Это человек прошлого бывший крепостник о
19705. Творческий путь Толстого 40 KB
  Творческий путь Толстого Толстой происходил из знатной дворянской семьи. Толстой родился в родовом имении Ясная Поляна в Тульской губернии. в 1844 г. поступил в Казанский университет где учился сначала на восточном факультете затем на юридическом. В студенческие годы
19706. Поэтика ранних произведений Толстого 33.5 KB
  Поэтика ранних произведений Толстого. Как и все произведения Л.Н.Толстого трилогия €œДетство. Отрочество. Юность€ явилась по сути воплощением большого количества замыслов и начинаний. В ходе работы над произведением писатель тщательно оттачивал каждую фразу каждую ...
19707. «Анна Каренина»: источники замысла, поэтика, проблематика. Новые черты в художественном мире Толстого 39 KB
  Анна Каренина: источники замысла поэтика проблематика. Новые черты в художественном мире Толстого. После окончания работы над романом Война и мир Лев Николаевич увлекся проблемами семьи и брака. Окружающая его действительность давала много материала о семейно...
19708. Толстовство 30 KB
  Толстовство Толстовство группа синкретических сект христианского происхождения. Зародилась в конце 80х годов XIX в. в русской крестьянской среде под влиянием идей духоборчества и учений Л. Н. Толстого. Окончательно сформировалась в начале XX в. Толстовство возникло в Р
19709. Позднее творчество Толстого 49 KB
  Позднее творчество Толстого. К концу 70х началу 80х годов XIX века в мировоззрении Толстого наступил перелом подготовленный всем ходом исторического развития пореформенной России. В это время Толстой окончательно порывает со своим классом и переходит на позиции патри
19710. Роман «Воскресенье»: проблематика, поэтика 38.5 KB
  Роман Воскресенье: проблематика поэтика. Роман Воскресение сюжет которого Толстому был подсказан известным адвокатом А. Ф. Кони создавался в течение десяти лет. За это время Толстым был накоплен огромный материал связанный с деятельностью революционеров. В эти го