Конспекты лекций по физике. Лукс Р.К. - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

10
1. Рассмотрим тележку с укрепленным на
ней кронштейном, к которому подвешен на нити
шарик (рис. 2.1). Пока тележка покоится или
движется без ускорения, нить расположена
вертикально. Приведем тележку в поступательное
движение с ускорением
a
. Нить отклонится от
вертикали на такой угол, чтобы результирующая
сил
P
и
r
F
сообщала шарику ускорение
a
.
Относительно системы отсчета, связанной с
тележкой, шарик покоится, несмотря на то, что
результирующая сил
P
и
r
F
отлична от нуля.
Отсутствие ускорения шарика по отношению к этой
системе отсчета можно формально объяснить тем, что, кроме сил
P
и
r
F
на шарик действует и
сила инерции
in
F
.
Следовательно, в неинерциальной системе отсчета при ускоренном прямолинейном
движении этой системы на тела неподвижные относительно этой системы действует сила
инерции
amF
in
. (2.4)
2. Пусть, например, на горизонтальной платформе, которая может вращаться вокруг
вертикальной оси, лежит тело массой m, связанное с
центром вращения О упругим элементом (рис. 2.2). Если
платформа начнет вращаться с постоянной угловой
скоростью
(и, следовательно, превратится в
неинерциальную систему отсчета), то благодаря трению
тело тоже будет вовлечено во вращение. Вместе с тем оно
будет перемещаться в радиальном направлении от центра
платформы до тех пор, пока возвращающая сила
упругости не остановит это перемещение. Тогда тело
начнет вращаться на расстоянии
r
от центра О. С точки
зрения наблюдателя, связанного с платформой, перемещение
шара относительно нее обусловлено некоторой силой
ц.и.
F
. Это сила инерции, поскольку она
не вызвана действием на шар других определенных сил; ее называют центробежной силой
инерции. Очевидно, что центробежная сила инерции равна по модулю и противоположна по
направлению центростремительной силе, действующей на тело.
Поэтому
rmF
2
ц.и.
. (2.5)
2.3. Центр масс. Закон сохранения импульса
Под центром масс системы тел понимают точку в пространстве, положение которой
относительно какой-либо ИСО определяется радиус-вектором
c
r
:
i
iic
rm
m
r ,
1
(2.6)
где
i
i
mm
– сумма масс тел (м.т.) системы;
i
r
– радиус-вектор i - го тела (м.т.) системы.
Если поместить в центр масс тело в виде материальной точки массой m, то оно будет
двигаться со скоростью
c
v
:
Рис. 2.1
Рис. 2.2

Страницы