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

65540. ЕФЕКТИВНІСТЬ ВІДНОВЛЕННЯ СИНУСОВОГО РИТМУ У ХВОРИХ З ТРІПОТІННЯМ ПЕРЕДСЕРДЬ МЕТОДОМ ЧЕРЕЗСТРАВОХІДНОЇ ЕЛЕКТРОКАРДІОСТИМУЛЯЦІЇ 183.5 KB
  Тріпотіння передсердь – одне з найбільш поширених порушень серцевого ритму, яке складає біля 10 % від всіх пароксизмальних надшлуночкових тахіаритмій. Воно є частим ускладненням гострого інфаркту міокарда і хірургічних втручань на відкритому серці.
65541. ПОЛІТИЧНІ ЦЕНТРИ ВПЛИВУ НА ЄВРОПЕЙСЬКОМУ КОНТИНЕНТІ: ВНУТРІШНЬОДЕРЖАВНІ ТА МІЖДЕРЖАВНІ ВИМІРИ 172 KB
  Прискорення глобалізаційних процесів у світі загалом та у Європі зокрема поставили перед сучасною політичною наукою питання актуалізації та перегляду існуючих моделей політики, владних відносин тощо. Головними проблемами в цьому аспекті стали питання гармонізації політики...
65542. РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНИХ ТА ОРГАНІЗАЦІЙНИХ РІШЕНЬ РЕМОНТУ ТА ВІДНОВЛЕННЯ ВОДОПРОВІДНИХ ТРУБОПРОВОДІВ 8.81 MB
  Трубопровідні системи які транспортують воду для будьякого населеного пункту є найдорожчими і найуразливішими частинами інженерної інфраструктури. Як свідчать результати досліджень велика кількість водопровідних трубопроводів країн СНД у тому числі України...
65543. ОДЕРЖАННЯ ЖОВТОГО ЗАЛІЗООКСИДНОГО ПІГМЕНТУ МЕТОДАМИ ГОМОГЕННОГО ХІМІЧНОГО ОСАДЖЕННЯ ТА МОДИФІКУВАННЯ КАРБАМІДОФОРМАЛЬДЕГІДНИМИ ПОЛІМЕРАМИ 2.98 MB
  Дослідити закономірності взаємодії карбаміду з формальдегідом у присутності солей заліза і осадження гетиту карбамідоформальдегідними полімерами надалі КФП. Об'єктом дослідження були процеси на яких ґрунтується запропонований спосіб одержання...
65544. Розширення функціональних можливостей верстатів-гексаподів шляхом визначення їх раціональних конструктивних параметрів 502.95 KB
  Актуальність дисертаційної роботи визначається обмеженою кількістю теоретичних розробок і практичних рекомендацій щодо особливостей будови та функціонування ВПК визначенню їх технічних та технологічних показників конкретних результатів досліджень...
65545. РЕГУЛЬОВАНІ ЕЛЕКТРОПРИВОДИ З АКТИВНИМИ ВИПРЯМЛЯЧАМИ 243.5 KB
  Формування вхідних струмів АВ може здійснюватись низькочастотним та високочастотним керуванням ШІМкерування. Системи керування АВ дуже різняться між собою деякі АВ можуть мати кілька варіантів системи керування ними як наприклад шестиключовий АВ напруги тому потребують більш детального...
65546. НАЦІОНАЛЬНО-ВИЗВОЛЬНА ІДЕЯ В ХУДОЖНЬОМУ ТРАКТУВАННІ УКРАЇНСЬКИХ ПИСЬМЕННИКІВ ПЕРШОЇ ЕМІГРАЦІЙНОЇ ХВИЛІ 157.5 KB
  Останнє набуло особливої значимості для формування національної ідеї збереження духовності нації. Своє бачення національної ідеї українства оприявнювала й література передусім через твори тих письменників доробок котрих мав виразне національне спрямування.
65547. АВТОМАТИЗОВАНЕ УПРАВЛІННЯ ПІДСИСТЕМАМИ ТЕХНОЛОГІЧНОГО КОМПЛЕКСУ ЦУКРОВОГО ЗАВОДУ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДІВ ДІАГНОСТИКИ І ПРОГНОЗУВАННЯ 937 KB
  Метою роботи є підвищення ефективності функціонування ТК цукрового заводу за рахунок удосконалення систем автоматизації шляхом використання алгоритмів діагностики і прогнозування. При вирішенні поставлених задач одержані нові наукові результати: вперше показано що для оцінки...
65548. МЕТОДИ ТА СИСТЕМИ ВІДТВОРЕННЯ ЗОБРАЖЕНЬ НА БАЗІ ЛОГІКО-ЧАСОВИХ ПЕРЕТВОРЕННЬ 857.65 KB
  Для візуального подання інформації та її реалістичного відображення необхідно створити системи відтворення зображень серед яких перспективними є світлодіодні матричні екрани які широко використовуються в професійних інсталяціях.