Механика. Молотков Н.Я - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

105
отклоняются в сторону, противоположную центру кривизны траектории.
При движении автобуса по закруглению появляется центростремитель-
ное переносное ускорение
Ra
e
2
ω=
. Если бы пол автобуса был идеаль-
но гладким, то при резком изменении скорости автобуса и появлении
неинерциальности системы отсчёта
S
′
, пассажиры должны были бы
скользить по полу, несмотря на то, что на них не действуют никакие
горизонтальные «обычные» силы взаимодействия.
Из описанных мысленных экспериментов следует, что в неинер-
циальных системах отсчёта
S
′
помимо «обычных» сил на все тела
действуют силы инерции, которые сообщают всякому телу в этих сис-
темах ускорения, пропорциональные массе тела. Для того, чтобы мож-
но было использовать форму второго закона Ньютона для материаль-
ной точки в неинерциальной системе отсчёта при относительном дви-
жении, необходимо к «обычным» силам взаимодействия
F
добавить
силы инерции:
e
I – переносная сила инерции;
k
I – сила инерции Ко-
риолиса (см. разд. 6.4). Второй закон Ньютона в неинерциальной сис-
теме отсчёта S
′
имеет вид
ker
IIFam
++=
, (6.1.3)
где
r
a
– ускорение материальной точки при её относительном движе-
нии. Силы
e
I
и
k
I
учитывают влияние на относительное движение
материальной точки характера движения подвижной системы отсчёта.
Переносная сила инерции численно равна произведению массы мате-
риальной точки на переносное ускорение, взятое с обратным знаком
ee
amI −=
; сила Кориолиса численно равна произведению массы дви-
жущейся точки на кориолисово ускорение, взятое с обратным знаком
kk
amI −=
, где
k
a
– ускорение Кориолиса (см. разд. 6.4). Силы инер-
ции реально действуют на материальную точку в неинерциальной сис-
теме отсчёта и могут быть измерены, например, с помощью пружинно-
го динамометра. Однако в отличие от «обычных» сил для сил инерции
нельзя указать, действие каких именно тел на рассматриваемую мате-
риальную точку они выражают. Следовательно, к силам инерции не
применим третий закон Ньютона. Эта особенность сил инерции не
является неожиданной, так как величины
e
I
и
k
I
в уравнении (6.1.3)
обусловлены только неинерциальностью системы отсчёта и никак не
связаны с действием на материальную точку со стороны других тел,
учитываемым вектором
F
. Другими словами, силы инерции по суще-
ству нельзя называть силами (см. разд. 2.1). Введение этих сил оправ-
дывается лишь тем, что с их помощью уравнение относительного дви-

Страницы