Механика, молекулярная физика и термодинамика. Полицинский Е.В. - 36 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

КОНСПЕКТ
ЛЕКЦИЙ
(
Механика
,
МКТ
,
термодинамика
)
Полицинский
Е
.
В
.
36
На диске, на разных расстояниях от оси вращения установлены
маятники (на нитях подвешены шарики массой m). При вращении диска
маятники отклоняются от вертикали на некоторый угол α (рис. 34).
В системе отсчёта, связанной, например, с помещением, шарик
равномерно вращается по окружности радиусом R (расстояние от цен-
тра вращающегося шарика до оси вращения). Следовательно, на него
действует сила, равная
2
F m R
ω
= ⋅ ⋅
и направленная перпендикулярно оси
вращения диска. Она является равнодействующей силы тяжести и силы
натяжения нити:
F P T
= +
.
Для установившегося движения шарика
2
F m g tg m R
α ω
= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅
2
/
α ω
⇒ = ⋅
(α тем больше, чем больше
R
и
ω
).
В системе отсчёта связанной с вращающимся диском, шарик по-
коился, что возможно, если сила
F
уравновешивается равной и проти-
воположно направленной ей силой
F
ц
, которая является не чем иным,
как силой инерции, так как на шарик никакие другие силы не действу-
ют. Сила
F
ц
, называется центробежной силой инерции, направлена по
горизонтали от оси вращения диска,
F
ц
2
m R
ω
= − ⋅ ⋅
(59).
Действию центробежных сил подвергаются, например, пассажиры
в движущемся транспортном средстве на поворотах, лётчики при вы-
полнении фигур высшего пилотажа.
Центробежная сила инерции не зависит от скорости тел относи-
тельно вращающихся систем отсчёта, то есть действует на все тела, уда-
лённые от оси вращения на конечное расстояние, независимо от того,
покоится ли оно в этой системе или движется относительно нёё с какой-
то скоростью.
T
F
ц
P
F
α
α
R
Рис. 34. Отклонение шариков при вращении маятников вместе с диском

Страницы