Механика, молекулярная физика и термодинамика. Полицинский Е.В. - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

КОНСПЕКТ
ЛЕКЦИЙ
(
Механика
,
МКТ
,
термодинамика
)
Полицинский
Е
.
В
.
37
Рассмотрим силы инерции, действующие на тело, движущееся
во вращающейся системе отсчёта.
Пусть шарик массой m движется с постоянной скоростью
/
υ
вдоль
радиуса равномерно вращающегося диска (
/ /
, ,
const const
υ ω υ ω
= = ⊥
). Ес-
ли диск не вращается, то шарик, направленный вдоль радиуса, движется
вдоль радиуса по радиальной прямой и попадает в точку А, если же диск
привести во вращение в направлении указанном стрелкой, то шарик ка-
тится по кривой ОВ (рис. 35, а), причём его скорость
/
υ
относительно
диска изменяет своё направление. Это возможно лишь тогда, если на
шарик действует сила перпендикулярная скорости
/
υ
.
Для того чтобы заставить шарик катиться по вращающемуся диску
вдоль радиуса, используем жёстко укреплённый вдоль радиуса диска
стержень, на котором шарик движется без трения равномерно и прямо-
линейно со скоростью
/
υ
(рис.35, б). При отклонении шарика стержень
действует на него с силой
F
.
Относительно диска (вращающейся систе-
мы отсчёта) шарик движется равномерно и прямолинейно, что можно
объяснить тем, что сила
F
уравновешивается приложенной к шарику
силой инерции
K
F
, перпендикулярной скорости
/
υ
. Эта сила называется
силой Кориолиса (в честь французского физика и инженера Г. Кориоли-
са (1792 - 1843)).
Можно показать, что сила Кориолиса
/
K
F m
υ ω
= ⋅
(60).
Если тело движется в Северном полушарии на север, то действую-
щая на него сила Кориолиса (в следствие вращения Земли) направлена
вправо по отношению к направлению движения, то есть несколько от-
клонится на восток. Поэтому в Северном полушарии наблюдаются бо-
лее сильное подмывание правых берегов рек; правые рельсы железно-
дорожных путей по движению изнашиваются быстрее, чем левые, и так
далее.
ω
о
А
В
О
ω
F
K
F
/
υ
а
Рис.35. Вращающийся диск
б

Страницы