М1.2.1.04. Неинерциальные системы отсчета.
108. Как вычисляется сила инерции в поступательно ускоряющейся системе отсчета? Приведите пример действия этой силы.
, где a0 - ускорение неинерциальной СО относительно ИСО
Пример: когда поезд набирает скорость, пассажир, сидящий походу движения поезда, под действием силы инерции прижимается к спинке сиденья. И, наоборот, при торможении поезда сила инерции направлена в противоположную сторону, и пассажир удаляется от спинки сиденья.
109. Как вычисляется центробежная сила инерции? Приведите пример действия этой силы.
– постоянная угловая скорость НСО системы, вращающейся вокруг неподвижной оси
– радиус-вектор, по величине равный расстоянию от оси вращения до рассматриваемого тела
Пример: действию центробежных сил инерции подвергаются пассажиры в движущемся транспорте на поворотах, летчики при выполнении фигур высшего пилотажа или дети, катающиеся на вращающейся карусели.
110. Как вычисляется кориолисова сила инерции? Приведите пример действия этой силы.
Тело, направленное к северу, сила Кориолиса будет отклонять к востоку в северном полушарии и к западу – в южном.
Примеры:
· неодинаковый износ рельсов ж/д путей из-за наличия дополнительного бокового давления на рельсы;
· правые берега рек в северном полушарии более крутые, т.к. их подмывает вода под действием силы Кориолиса. В южном полушарии наоборот: вода подмывает левые берега;
· отклонение маятника Фуко.
Какой вид имеет второй закон Ньютона в поступательно ускоряющейся системе отсчета?
– равнодействующая сила
- поступательная сила инерции
Т.к. это НСО, значит 2 закон не действует, для этого нужно добавить силу инерции.
Какой вид имеет второй закон Ньютона в системе отсчета, вращающейся вокруг неподвижной оси?
– сила Кориолиса
– центробежная сила инерции
Чем отличаются силы инерции от обычных сил взаимодействия? Чем они похожи на обычные силы взаимодействия?
Отличия:
1. К силам инерции неприменим 3 закон Ньютона (нельзя указать тело, со стороны которого они действуют).
2. Силы инерции существуют только в НСО.
3. Силы инерции придают всем телам одно и то же ускорение независимо от их масс (все силы инерции пропорциональны массе тела).
Чем схожи:
Все силы инерции, как и обычные ньютоновские силы, способны оказывать на тела динамическое и статическое действия.
Раздел №2: Динамика системы МТ и неточечного тела.
М1.2.2.01. Центр масс (центр инерции)
Можно ли рассматривать сплошное тело как систему МТ?
Да, можно. Если точки системы тела становятся всё более многочисленными и более близкими друг к другу, то система приближается к сплошному телу, как к пределу. Точки обычных тел механики бесчисленны и неотличимо близки друг к другу, поэтому такие тела рассматриваются как сплошные.