ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
46
Рис. 6.5
Относительно системы отсчета, связанной с диском, шарик покоится.
Это формально можно объяснить тем, что кроме силы упругости на шарик
действует сила инерции, модуль которой равен силе упругости (6.7):
2
ц
.
F
mr=− ω
(6.11)
Сила инерции
ц
F
r
направлена вдоль радиуса от центра диска. Силу
инерции (6.8), возникающую в равномерно вращающейся системе отсчета,
называют
центробежной силой инерции. Эта сила действует на тело во
вращающейся системе отсчета, независимо от того, покоится тело в этой
системе или движется относительно нее со скоростью
V
r
. Если положение
тела во вращающейся системе отсчета характеризовать радиус-вектором
r
r
, то центробежную силу можно представить в виде
2
ц
,Fmr
⊥
=ω
r
r
(6.12)
где
r
⊥
r
– компонента радиус-вектора, направленная перпендикулярно оси
вращения.
Центробежные силы, как и всякие силы инерции, существуют
только в ускоренно движущихся
(вращающихся) системах отсчета и
исчезают при переходе к инерциальным системам отсчета.
Действию центробежной силы подвергается, например, пассажир в
движущемся автобусе на поворотах. Если в центробежной машине подве-
сить на нитях несколько шариков и привести машину в быстрое вращение,
то центробежные силы инерции отклонят шарики от оси вращения. Угол
отклонения тем больше, чем дальше
шарик отстоит от оси. Центробежные
силы используются в центробежных сушилках для отжима белья, в сепа-
раторах для отделения сливок от молока, в центробежных насосах, цен-
тробежных регуляторах и т.д. Их надо учитывать при проектировании бы-
стровращающихся деталей механизмов.
6.4 Сила Кориолиса
При движении тела относительно вращающейся системы отсчета,
кроме центробежной силы, появляется еще одна сила, называемая
силой
Кориолиса
.
Рассмотрим рисунок 6.5. Шарик
массой m движется прямолинейно со
скоростью V
r
от центра к краю диска. Если
диск неподвижен, то шарик попадает в
точку М, а если диск вращается с
постоянной угловой скоростью ω, то шарик
попадает в точку N. Это обусловлено тем,
что на шарик действует сила Кориолиса.
Относительно системы отсчета, связанной с диском, шарик покоится. Это формально можно объяснить тем, что кроме силы упругости на шарик действует сила инерции, модуль которой равен силе упругости (6.7): Fц = −mω2 r . (6.11) r Сила инерции Fц направлена вдоль радиуса от центра диска. Силу инерции (6.8), возникающую в равномерно вращающейся системе отсчета, называют центробежной силой инерции. Эта сила действует на тело во вращающейся системе отсчета, независимо от того, покоится r тело в этой системе или движется относительно нее со скоростью V . Если положение тела во вращающейся системе отсчета характеризовать радиус-вектором r r , то центробежную силу можно представить в виде r r Fц = mω2 r⊥ , (6.12) r где r⊥ – компонента радиус-вектора, направленная перпендикулярно оси вращения. Центробежные силы, как и всякие силы инерции, существуют только в ускоренно движущихся (вращающихся) системах отсчета и исчезают при переходе к инерциальным системам отсчета. Действию центробежной силы подвергается, например, пассажир в движущемся автобусе на поворотах. Если в центробежной машине подве- сить на нитях несколько шариков и привести машину в быстрое вращение, то центробежные силы инерции отклонят шарики от оси вращения. Угол отклонения тем больше, чем дальше шарик отстоит от оси. Центробежные силы используются в центробежных сушилках для отжима белья, в сепа- раторах для отделения сливок от молока, в центробежных насосах, цен- тробежных регуляторах и т.д. Их надо учитывать при проектировании бы- стровращающихся деталей механизмов. 6.4 Сила Кориолиса При движении тела относительно вращающейся системы отсчета, кроме центробежной силы, появляется еще одна сила, называемая силой Кориолиса. Рассмотрим рисунок 6.5. Шарик массой m r движется прямолинейно со скоростью V от центра к краю диска. Если диск неподвижен, то шарик попадает в точку М, а если диск вращается с постоянной угловой скоростью ω, то шарик попадает в точку N. Это обусловлено тем, Рис. 6.5 что на шарик действует сила Кориолиса. 46
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- …
- следующая ›
- последняя »