Неинерциальные системы отсчета СО движущаяся относительно инерциальной СО

Неинерциальные системы отсчета СО, движущаяся относительно инерциальной СО с ускорением, называется неинерциальной. Для выполнения законов Ньютона в неинерциальных СО вводят силы особого рода - силы инерции. С учетом сил инерции 2 -й з-н Ньютона можно записать как: а – ускорение тела в инерциальной СО; а’ – в неинерциальной СО. Проявление сил инерции в механике: 1. Силы инерции при ускоренном поступательном движении СО; 2. Силы инерции, действующие на тело, покоящееся во вращающейся СО; 3. Силы инерции, действующие на тело, движущееся во вращающейся СО. Лекция 5. Неинерциальные системы отсчета 1

Ускоренное поступательное движение На тележке установлен штатив, на котором на нити подвешен шарик массой m. При равномерном прямолинейном движении тележки или покое, нить вертикальна и сила тяжести уравновешивается силой реакции опоры. Относительно инерциальной СО при движении тележки с ускорением а 0, нить отклоняется на угол от вертикали, пока результирующая сила P+T не обеспечит ускорение шарика а 0. Результирующая сила F направлена в сторону ускорения: Относительно СО, связанной с тележкой, шарик покоится. Это возможно, если сила F уравновешивается силой инерции: Проявление силы инерции: перегрузки при разгоне или торможении Лекция 5. Неинерциальные системы отсчета 2

Тело покоится во вращающейся СО Диск вращается равномерно с угловой скоростью вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр. На диске на различном расстоянии от оси вращения установлены маятники. При вращении диска маятники отклоняются на различные углы. В инерциальной СО шарик маятника вращается по окружности радиуса R. На него действует сила, направленная к оси вращения: По направлению: В СО, связанной с диском шарик покоится. Это возможно, если на него действует центробежная сила инерции: Проявление: разрушение вращающихся деталей, изменение g. Применение: центробежные насосы, сепараторы, центрифуги, центробежные регуляторы. Лекция 5. Неинерциальные системы отсчета 3

Тело движется во вращающейся СО =0, шарик движется по радиусу из точки О в точку А. 0, шарик движется по дуге из точки О в точку В. В СО, связанной с диском, отклонение траектории шарика можно объяснить действием силы: Проявления силы Кориолиса: неодинаковое размывание берегов рек, износ ж/д рельсов, отклонение тел от вертикали при их падении на землю, отклонение маятника Фуко, ориентация гирокомпаса. Лекция 5. Неинерциальные системы отсчета 4

Тело движется во вращающейся СО На Земле при движении в северном полушарии на север тело отклоняется к востоку, а при движении на юг – к западу. Учет всех сил инерции в неинерциальных СО: Лекция 5. Неинерциальные системы отсчета 5