第3章非惯性参考系
第3章 非惯性参考系
$3. 1非惯性参考系、虚拟力相对运动Zur'(0)Z1静(定)参考系K相r(t)K系对观察者静止的参考系To(t)动参考系K一相对观察者运动的参考系CyK系三种运动:质点相对于静参考系作绝对运动,木相对于动参考系作相对运动:动参考系相对静参考系作牵连运动
§3.1 非惯性参考系、虚拟力 相对运动 静(定)参考系K—相 对观察者静止的参考系 动参考系K’-相对观察 者运动的参考系 三种运动:质点相对于静参考系作绝对运动,相对于 动参考系作相对运动;动参考系相对静参考系作牵连 运动
$3. 1非惯性参考系、虚拟力设静参考系K为惯性系,在任何时刻,动参考系K相对于图2.15加速前进火车静参考系作平动,即动参考系的中的自由小球坐标基矢相对于静参考系是常量为了在形式上用牛顿定律a000000解释物体在系中的运动,必须认为物体除了受真实力F的作用外,还受一虚拟力的作用。在真实力和虚拟力共同作用下,图2.16加速前进火车中的约束小球物体的运动仍满足牛顿定律
§3.1 非惯性参考系、虚拟力 设静参考系 K 为惯性系,在 任何时刻,动参考系 K/ 相对于 静参考系作平动,即动参考系的 坐标基矢相对于静参考系是常量。 为了在形式上用牛顿定律 解释物体在系中的运动,必须 认为物体除了受真实力F的作用 外,还受一虚拟力的作用。在 真实力和虚拟力共同作用下, 物体的运动仍满足牛顿定律
在K系中物体的运动满足牛顿定律:F=ma。但因a去a,在K系看来物体的运动不满足牛顿定律,即F+ma'。r(t) = r.(t) +r'(t)v()=Vo(t)+v(t),v。(t):牵连速度a(t)=a.(t)+a(t),a.(t):牵连加速度F = ma = ma。 + maF- ma。- maF +f, = ma'这就是说,在非惯性系里,有:其中虚拟力f, = ma'-F= -mao称为平移惯性力,简称惯性力
在 K 系中物体的运动满足牛顿定律:F = m a。但 因 a ≠ a/,在 K/ 系看来物体的运动不满足牛顿定律,即 F ≠ m a / 。 ( ) ( ) ( ) 0 r t = r t + r t v(t) = v0 (t) + v(t), v0 (t): 牵连速度 a(t) = a0 (t) + a(t), a0 (t): 牵连加速度 F = ma = ma + ma 0 F − ma = ma 0 这就是说,在非惯性系里,有: F + f i = ma a F a0 f 其中虚拟力: i = m − = −m 称为平移惯性力,简称惯性力
真实力与惯性力的合力常称表现力,记为Fef,于是有:Fefr = ma于是,我们将牛顿第一定律推广到了非惯性系之一的平动参考系。在平动参考系中,只要引入虚拟力(平移惯性力),则可以像惯性系一样,形式上用牛顿定律讨论平动参考系的问题。为了与虚拟力比较,我们将以前所考虑的力称为“真实力”。而虚拟力为表现力和真实力之差f. = Fef - F
真实力与惯性力的合力常称表现力,记为Feff,于是有: F = ma eff 于是,我们将牛顿第二定律推广到了非惯性系之一 的平动参考系。在平动参考系中,只要引入虚拟力(平 移惯性力),则可以像惯性系一样,形式上用牛顿定律 讨论平动参考系的问题。为了与虚拟力比较,我们将以 前所考虑的力称为“真实力” 。 f i = Feff − F 而虚拟力为表现力和真实力之差