Механика. Молотков Н.Я - 112 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

112
Неинерциальность земной системы отсчёта легко обнаружить на
опыте с помощью маятника Фуко, который представляет массивное
тело, подвешенное на достаточно длинной нити. Крепление нити к
опоре осуществляется так, что вращение опоры не сказывается на сво-
бодных колебаниях маятника под действием силы тяжести. Фуко Л. в
1851 г. обнаружил, что плоскость качания маятника постоянно изме-
няет свою ориентацию по отношению к земной системе отсчёта. На-
блюдатель, находящийся на Земле, объясняет вращение плоскости ка-
чаний маятника Фуко действием перпендикулярной к этой плоскости
кориолисовой силы.
В заключение следует обратить внимание на важное сходство,
существующее между силами инерции и силами тяготения. Как было
показано, силы инерции пропорциональны массам материальных то-
чек, и при прочих равных условиях сообщают материальным точкам
одинаковые относительные ускорения. Точно таким же свойством об-
ладают силы тяготения: сила, действующая на материальную точку,
равна произведению массы этой точки на «g» – напряжённость поля
тяготения. Следовательно, действие на материальную точку сил инер-
ции можно заменить действием эквивалентного им поля тяготения.
Можно сделать вывод, называемый принципом эквивалентности: ко-
перникова система отсчёта, в которой действует однородное гравита-
ционное поле, создающее ускорение
a
, эквивалентно системе отсчёта,
в которой нет поля тяготения, но которое движется с ускорением
a
.
Известно, что на кораблях-спутниках космонавты находятся в не-
весомости, так как их сила тяжести уравновешивается центробежной
силой инерции. Основываясь на принципе эквивалентности, невесо-
мость для космонавтов можно устранить, если космическому кораблю
сообщить вращение вокруг его оси. На космонавтов будут действовать
центробежные силы инерции, прижимающие их (подобно силе тяже-
сти) к стенке корабля.
Несколько слов о природе сил инерции . Классическая механика
считает эти силы фиктивными, так как нельзя указать тело, взаимодей-
ствуя с которыми, оно возникает. Так как силы тяготения определяют-
ся массой вещества, то на основе принципа эквивалентности, Беркли
высказал мысль, что причиной сил инерции является вся масса «сферы
небесных тел», окружающих нашу Землю, т.е. всё вещество Вселен-
ной. Эйнштейн А. создал общую теорию относительности, которая
утверждает, что ускоренное движение системы отсчёта
S
′
относи-
тельно «сферы небесных тел» (или то же самое ускоренное движение
«сферы небесных тел» относительно
S
′
) является причиной возникно-
вения сил, которые качественно совпадают с наблюдаемыми на опыте
силами инерции. Рассматриваемая гипотеза о происхождении сил
инерции говорит против представления о фиктивности сил инерции.

Страницы