Трофимова Т.И. - Курс физики (1092345), страница 14
Текст из файла (страница 14)
(27.3) ,Чейгтггинг центробежных сил нпердии шщвергаются, например, пассажиры н движущемся транспорте нв ноиоротах, летчики прн выполнении фигур высшего пилгинжа; центробежные силы инерпии ггспол~ зуются нп всех центробежных меланизмах: насосах, сепаратОрах и т.,1., где они достигают огромных значений Прч проектировании быстро ирншающихсн детсщсй чашки (роторов, вкнтоа самолетов и т.,1.) принимаются специальные меры для урзвнавеша. ванна центробежных гил инерции Из формулы (27.3) вьпекасг, что центробежная сила инерции, дейстнующан нв тела но вращающихся системах отсчета н напрактсяни радиуса ат оси вращении, зависит от углоной скорости вращения ы системы гггсчгта и ралиуса Г(, но не завискт от скоросгн тел относительно вращающихгя систем отсчета.
Следовательно, центробежная сила инерции действуег во вращвющи:ген системах отсчета на все тена, удаленные от оси арагцения на конечное рас: таяние, независимо ог того, покоятсн ли они а этой системе (кзк мы предполагали до сих нор) илн движутся относительно нее с ьакой-то скоростью 3. Силы инерция, действующие на тело, движущееся во вращаюшейсн системе отсчета. Пусть шарик массой гн двнжетсн с настоянная скоростью с' вдаль радиуса равномерно арап!а.
юшегося диска (и' =гоп«1, ьг=гопю, и'Л.ь,) Если диск ие вращается, то шарик, направлен ный вдоль радиуса, движется па радиальнои прямой и попадает и точку А, если же а~гак принести во вращение в направленяи, указан. ном стрелкой, то шарик катится по кривой 06 (рис. 42, о). причем ега скорость и' относительно диска изменяет свое ннправлепие. Это зогможно лишь тогда, если па шарик лсйстьуст сила, перпепдньулярн,щ скорости и' а) и' Для того чтобы заставить шарик катиться по вращающемуся аис«у ндонь радиуса, неполна)ем жестко укрепленный ада;гь рапи)св диска стержень„нз мото(, «шарик паня«ется без тргння рзнночерпо и прямолинейно со скорогтъю з' (рис.
42, б). Г!ри отклонении шарика стержень л~ йгтпуег нн пего с некоторой силой Г. Отнгки. г .1ьна диска (ярзшающейся системы отсчета) ащ!"ик дннжетсн равномерно и прямолинейно, м о можно ш)ъясннть тем, па сила Г ургтнновеи.нннсгся прплажспнии к шарику силан инер. цнн Гк, перпендикулярной скорости тд Зтп сн ла нззын ге«си кориолисовой силой инерции. Можно показать, что сила Карнолиса "' Г„:= 2гп [ н'го!, (27.4) В«~гтор Гг перпендикулярен аекгорам скорости т' тела и угловой скорости вращения гг г.исгечы ото гета в соответствии с правилом правота винта.
Сила Кориолнса дейстнуег галька на тела, ,пзижушиеся относительна в(вши«щейся систе.1ы атг1ета, например относительно Зечли. По. этому деист«нем эт«х скл абы, нясгся ряд наблюдаемых па 3еч ш калений Таж если тело лвижется в северном пгыушарии на север (рис. 43), то действ)кпп и пя него г нла Корно- лига, кнк по следует и; выражения (27,4), отлет направлена ~ п1гзо за гп огпгник к на. правлению ггшгжгнпгп, с гела нсскогько гп. ллопится нз гюстон, Если тела движстси пз юг, то сила Кориалис также действует ипрнна, гсзи смотреть ао направлению движения, т.
с. гела отклонится на запад. Поэтому в север. и и полушарии наблюдается более сильяос по 1- мыннние правьж берегов рек; правые рельсы ;келегнодорожных ау~ей ао движению изпзши. " !. Кариолнс ()7О2-.)843) -- франпузгшгй физик и инн г пер. З 1;«он«7>л О~ ~ "рнн но.н 49 раг 4:> Г з«>н ~ Г>~л| Озггз 'и м леон ', и з, л ЛннлоызчоО лол ~ > оо, ь юь чз' > н ю,щ >м ночую >р> н с ьп> )О>р нюо.л, .и йсгв)>н> пщ на лннжуипясн г зщ.
булсз пнпран:нпа в ~свг> по»тло~пснн~о к .ннравчснно звн,к«поп. Ь.>агодарн снлс Корча«и>н нада» нще и» понсрзн сть Золян тели о кю .н>щсн к нощ»ку 1на шнр «с бп" »то от«лонч«с >Огьио о«гав лять 1:ч онн ннч«нн«с висели )ОП м) 11 пн .нол Корно«ига п.нзлно по>н:зен и >щятннна Фу кц явны«секя н с ~ с ор чн а.>нам нз «о«э >я.
~сл>с>я нра«шипя згчлн Ес«н Оы з о,> снли пс пило, ш плоска,, гь ла об»они каза»н.,«осч як з«>и п>пче1ги»с>и .1г»зли мни~нина а т«ьнззсь бы нсн>»>он~ он (огнаснг я»по тц м«н). Действие ж: снл К»1 нонне«г р н,»и> к нршц; ннн> п.нкк>юзн кщ>сбн ~1и ноьп>г н> рп каляного на прэнлснич Раскрыная содержание Г„» в формуле (В7,1), получим основной закон динамики длн неинерциальных систем агсчетаг ща' = Г+ Г„+ Г„+ Гк, где силы инершзч задаются формулами Г27.2) — 127.41.
Об»рагим еще раз внимание на то, чта сцлы пгп>)щпн низывшотон не в >а«молей. станем тол, а йг коркино>,н дю>ж ем>>с>л гпсгелгы огсгезп Поэтому аци пс подчнияк>тон трш ьсз>т закону Ншо>апн, так как если пн какое-либо телк> деяствуст с>що инерции, то >н с у ществует прсп поадсйствунпцсй силы. при>п>женя»й к данному тс.1)з >)нл ОсоОнных $>г>лг»кк«1»>я механики, согласно которым ускорение 1щегда вы. зывпется сн>>ой, а сю а всегда обусловлена н>янмодс>ктвосм между телами, в системах отсчета, движущихся с ускорением, одновременно не выполняк>тся.
1)лн любого нз тел, ни копящихся в не. ннерцнальной системе отсчета, силь> инерции являются внешними, следовагельиа, зд«сь нет,з»мкнутых сисз< м. Это означает по н илинерцьа«нных с»1«1тл мнх <>те >ста не ныпслняют:я ~аконы сохранения импульсы зкгргпн и момента импульса Таким образам, силы инерции действуют только в н ин рциальных гистемах. В ннерцнальпьщ системах отсчета таких снл не суп се сз пт ез . Вооникэез в н>рас а «реальностн» нли «фикзля«ощ и» гн«нь рнии. В ньютоновской механикс, сщлас и> к»торой сила есть результат взаизпх>ей« апщ тел, на силы инерции можно смозрсзь каь на «фиктивные», «исчезак>щие» н ь ~еркин«оных системах отсчета. Однако нозчонпш и другая их интерпретация. Так как язанл,>кейс>вин тел осуществляются посредств:и;н«авиз имей, то силы инерции рассматри нан»сн кнк ьаздействия, которым подвергаются гглн со стороны каких то реальных силоам» пг:шй, и тогда нх мон но считать «реэльнымн» 1ц о>н»симо ог того, рассматриваются ли силы >н>)ниик л качестве «фиктивных» или «рея«н.
'из., »зш>гие явления, о которых упаминалосч и шщоящем параграфе, абьясняются с помо.ньм снл инерции. г;нлы инерции, дейсгнующие на тела в пеннер >инльной системе отсчета, пропорциональны загсам и ори пгнзчих равных условиях сааб>пгзк>т этим теча»з одинаконые ускорения. 1)отточу в поле сил инерции» этн тела движутся сощршенно одинак~>во, если только одинаковы «а н>льные условии Тем же сас>йством обладатела, находящиеся оол действием снл поля тяготения.
Нри некотарьж условиях силы ннерпин и > нлы тяготения невгоможно различить Наприь~ер, движение тел в рааноускоренном лифте происходит гочно так же, как н в неподвижном лифте, висящем в однородном поле тяжести. Никакой эксперимент, выполненный внутри лифта, не может огзелозь однородное пале тя. готення ог однородного наля сил инерции. Аналогия между силами тяготения н силами инерции лежит в основе принципа эквивалентности гравитационных сил и сял инерции (принципа эквивалентности Эйнштейна): все физические явления в по. ле тяготении происходят совершенно так же, как и в соответствующем поле сил инерции, если напряженшим и обоих полей в сзн>тнстствуюц>нх тачках пространства с>западают, а прочие нач щьпые усом>вня для рассматриваемых тел о,пшнковы.
Этот принцип является основой общей теории относительности. .б Фн.>и > < чнс > " жы в пипки Контрольные вопросы ° Ь нк ппр >ч»яс>с» > пяп>г»>пнппнян в>гтапчная н коков сс физии>с«ий смысл> ° Чтп »,к>х > гг пх>пз В >ем птлннис носа тела ат силы тяжести? я Кяк >Л>,ч>н>п>, яа>пнкппнсшн асвссамастн прн свабадиам падении? ° Чп г:>«н >п>иря кспппсгь паля тя>т>тенин? ° 1>якаг;ншг тягптспнп ш>зыпястсн пд>н>ралиыч? цситральныч? ° Канн> вх>п >ипы нналщтя лля характеристики паля тягатсиня г какана связь между них>н? ?)яйт> их пцрсдел>ния ° Изнсп>пп, >та сила тя> агеппя прапарцианальна массе тела Начету же тнжелае тело >и падает быстра лггкпгп? ° Пикал нтс. чта силы тягатення кансср>штиниы. ° Чсч> рнпиа макснмпльпас значение патенциал>жач знсргнп > иг>е»ы из лнух тел, нахаднп>нтся и палс тпгап'нияз Ка>ла ана дастигнется? ° Ка> и»рагьтарип дпи кения имеют спугни> н, гал>чиншне первую н и>ар)к> насмическис скоростиз ° Кв.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
