ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
44
Рис. 6.1
Нить отклоняется на такой
угол, чтобы результирующая двух
сил (
mg T
+
u
r
r
) сообщала шарику
ускорение
a
r
, с которым движется
вагон. Относительно системы
отсчета, связанной с вагоном, шарик
покоится. Это можно объяснить,
если ввести силу инерции
ин
,Fma=−
r
r
уравновешивающую
результирующую двух сил
mg
r
и T
ur
.
Введение сил инерции дает
возможность описывать движение
тел в любых системах отсчета с
помощью одних и тех же уравнений движения.
Силы инерции имеют характерные особенности: они не отражают
взаимодействие тел, а обусловлены характером неинерциальных систем
отсчета, поэтому для сил инерции неприменим третий закон Ньютона. Ха-
рактерным свойством сил инерции является их пропорциональность массе
тела. Благодаря этому свойству силы инерции оказываются аналогичными
силам тяготения. Движение тел под действием сил инерции сходно с дви-
жением в гравитационном
поле. В качестве примера можно привести не-
весомость, возникающую в свободно падающем лифте. В свободно па-
дающем лифте вес
G
r
тела массой m всегда равен нулю:
не
0.G
=
Действительно:
;mgG =
r
r
;ag
=
r
r
не ин
0.G G F mg ma mg mg
=
+=−=−=
r
r
r
r
rrr
(6.7)
Рассмотрим силы инерции, возникающие во вращающихся системах
отсчета.
6.3 Центробежная сила инерции
Рассмотрим два случая проявления центробежной силы инерции.
Пример 1. Рассмотрим вращающийся диск с закрепленными на
нем стойками с шариками, подвешенными на нитях (рис. 6.2). При враще-
нии диска с постоянной угловой скоростью
ω шарики отклоняются на не-
который угол, тем больший, чем дальше он находится от оси вращения.
Относительно инерциальной системы отсчета (неподвижной) все шарики
движутся по окружности соответствующего радиуса
R, при этом на шари-
ки действует результирующая сила
FPT
=
+
r
rr
(рис. 6.3).
Нить отклоняется на такой угол, чтобыur результирующая двух r сил ( mg + T ) сообщала шарику r ускорение a , с которым движется вагон. Относительно системы отсчета, связанной с вагоном, шарик покоится. Это можно объяснить, если r ввести силу инерции r Fин = − ma , уравновешивающую r ur результирующую двух сил mg и T . Введение сил инерции дает возможность описывать движение Рис. 6.1 тел в любых системах отсчета с помощью одних и тех же уравнений движения. Силы инерции имеют характерные особенности: они не отражают взаимодействие тел, а обусловлены характером неинерциальных систем отсчета, поэтому для сил инерции неприменим третий закон Ньютона. Ха- рактерным свойством сил инерции является их пропорциональность массе тела. Благодаря этому свойству силы инерции оказываются аналогичными силам тяготения. Движение тел под действием сил инерции сходно с дви- жением в гравитационном поле. В качестве примера можно привести не- весомость, возникающую в свободно падающем лифте. В свободно па- r дающем лифте вес G тела массой m всегда равен нулю: Gне = 0. Действительно: r r r r G = mg ; a = g ; r r r r r r r Gне = G + Fин = mg − ma = mg − mg = 0. (6.7) Рассмотрим силы инерции, возникающие во вращающихся системах отсчета. 6.3 Центробежная сила инерции Рассмотрим два случая проявления центробежной силы инерции. П р и м е р 1 . Рассмотрим вращающийся диск с закрепленными на нем стойками с шариками, подвешенными на нитях (рис. 6.2). При враще- нии диска с постоянной угловой скоростью ω шарики отклоняются на не- который угол, тем больший, чем дальше он находится от оси вращения. Относительно инерциальной системы отсчета (неподвижной) все шарики r r rрадиуса R, при этом на шари- движутся по окружности соответствующего ки действует результирующая сила F = P + T (рис. 6.3). 44
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- …
- следующая ›
- последняя »