2014-02-02
322
Основные выводы.
1. Системы координат, в которых все ускорения обусловлены действием каких-либо сил, возникающих в результате взаимодействия тел, называются инерциальными. Если система координат движется относительно инерциальной системы прямолинейно с постоянной скоростью, то она также является инерциальной. В инерциальной системе выполняются законы механики Ньютона и все их следствия. Это и есть принцип относительности Галилея.
Переход от системы К в систему К', двигающуюся с относительной постоянной скоростью u, осуществляется с помощью преобразования Галилея:
х' = x – ut, y' = y, z' = z, t' = t.
При этом скорость преобразуется следующим образом:
.
2. Ускорения и силы остаются неизменными при преобразованиях Галилея (w' = w и F' = F).
Если законы сохранения импульса и полной механической энергии выполняются в системе К, то они справедливы и в системе К'. Говорят, что законы механики инвариантны относительно преобразований Галилея.
3. Если система К' движется относительно инерциальной системы К с ускорением 
, то такую систему называют неинерциальной.
|
|
|
Если тело m движется в системе К под действием силы F с ускорением 
, то в системе К' оно будет иметь ускорение
,
т.е. двигаться так, как будто на него действует дополнительная сила 
, не вызываемая действием других тел. Такие силы называются силами инерции. Их введение позволяет использовать законы механики в неинерциальных системах.
4. В неинерциальных системах, вращающихся с угловой скоростью w, возникает центробежная сила инерции F ц.б. = m w2 R.
Центробежная сила инерции, связанная с суточным вращением Земли приводит к зависимости силы тяжести от географической широты места наблюдения j:
Pф = P о – m w R cos2 j
5. На тело, двигающееся во вращающейся системе со скоростью 
, действует сила Кориолиса
.
В частности, силой Кориолиса объясняется закон Бэра — подмывание правого берега рек текущих по меридиану в Северном полушарии.
