Силы инерции

В неинерциальных СОзаконы Ньютона не выполняются, т. к. в них материальная точка может изменить своё состояние без всякого воздействия на неё со стороны других тел (пассажиры в тормозящем автобусе).

Выведем уравнение динамики относительного движения материальной точки в неинерциальной СО. Выразим из уравнения (10) относительное ускорение: . Умножим полученное выражение на массу материальной точки:

В абсолютной СО справедлив 2-й закон Ньютона . Подставим это в предыдущее выражение: . Векторные величины и имеют размерность силы и называются переносная и кориолисова силы инерции соответственно.

Распишем подробнее переносную силу инерции:

.

Последнее слагаемое называют центробежной силой инерции. Переносная сила инерция совпадает с центробежной, если относительная СО имеет поступательное и вращательное движения с постоянными скоростями, т. е. и . Центробежную силу инерции широко используют в технике, в быту, во многих случаях она играет определяющую роль.

Кориолисова сила инерции действует на материальную точку при её движении относительно вращающейся неинерциальной СО, например, в условиях Земли с учётом её суточного вращения. Следствие её действия: изменение плоскости колебаний маятника, подмыв правых берегов рек северного полушария, текущих вдоль меридиана.

В неинерциальных СО не может быть замкнутых механических систем, т. к. для них силы инерции будут всегда внешними. Поэтому в неинерциальных СО не будут сохранятся импульс, момент импульса и механическая энергия любой системы.

Поиск по сайту: