Fizyka - Siły bezwładności

Nasza ocena:

3
Pobrań: 56
Wyświetleń: 693
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Fizyka - Siły bezwładności - strona 1 Fizyka - Siły bezwładności - strona 2 Fizyka - Siły bezwładności - strona 3

Fragment notatki:

Siły bezwładności We wstępie wyszczególnione zostały cztery rodzaje sił występujących w przyrodzie. Wszystkie  te siły nazywamy  siłami rzeczywistymi , ponieważ możemy je zawsze związać z jakimś konkretnym  ciałem, możemy podać ich pochodzenie. Czy to samo możemy powiedzieć np. o takich siłach  jakich działania "doznajemy" np. przy przyspieszaniu, hamowaniu czy zakręcaniu samochodu? Przykład Dwaj obserwatorzy opisują ruch kulki w sytuacji pokazanej na rysunku poniżej. Jeden z obserwatorów znajduje się w wózku a drugi stoi na Ziemi. Wózek początkowo porusza się  ze stałą prędkością po linii prostej (1), następnie hamuje ze stałym opóźnieniem  a  (2). Między  kulką a wózkiem nie ma tarcia. Gdy wózek jedzie ze stałą prędkością to obydwaj obserwatorzy stwierdzają zgodnie na podstawie  pierwszej zasady dynamiki, że na kulkę nie działa żadna siła. Zwróćmy uwagę, że obserwatorzy  znajdują się w inercjalnych układach odniesienia. Sytuacja zmienia się gdy wózek zaczyna  hamować (2). Obserwator związany z Ziemią dalej twierdzi, że kulka porusza się ze stałą  prędkością, a tylko podłoga wózka przesuwa się pod nim. Natomiast obserwator w wózku  stwierdza, że kulka zaczyna się poruszać się z przyspieszeniem – a  w stronę przedniej ściany wózka.  Dochodzi do wniosku, że na kulkę o masie  mk  zaczęła działać siła F 1 = -  mk a ale nie może wskazać żadnego ciała, będącego źródłem tej siły. Mówiliśmy już, że druga zasada  dynamiki jest słuszna tylko w inercjalnym układzie odniesienia. Zauważmy, że obserwator w  wózku znajduje się teraz w układzie nieinercjalnym. Widać, że jest w błędzie; nie istnieje  rzeczywista siła  F 1. Jest to tak zwana  pozorna siła bezwładności.   Powstaje więc pytanie jak postępować gdy musimy rozwiązać problem w układzie  nieinercjalnym. W tym celu rozpatrzmy dalszy ruch kulki. Gdy dotrze ona do przedniej ścianki to  wówczas według obserwatora na Ziemi (układ inercjalny) będzie poruszać się z przyspieszeniem  a  (takim jak wózek) bo działa na nią siła  F s sprężystości przedniej ściany wózka równa F s = mk a Natomiast obserwator w wózku stwierdza, że kulka przestała się poruszać; spoczywa względem  niego. Jego zdaniem siła sprężystości ściany  F s równoważy siłę  F 1, tak że siła wypadkowa jest  równa zeru i kulka nie porusza się F s  +  F 1 = 0 v (1) (2) v k=0, F=0 vk=const, F=0 v k=const, F=0 - a a  F1=-ma co po podstawieniu za  F 1 = -  mk a  daje F s  =  mk a Okazuje się, że wynik otrzymany przez obserwatora w układzie nieinercjalnym jest taki sam jak dla 

(…)

… działająca na ten obiekt jest równa zeru. Musi więc istnieć, według
niego, siła która równoważy siłę grawitacji (dośrodkową). Siłę tę nazywamy siłą odśrodkową i jest
to siła pozorna.
otrzymujemy a =
Na zakończenie rozpatrzmy ruch postępowy ciała w obracającym się układzie odniesienia.
Przykładem może być człowiek poruszający się po linii prostej (radialnie) od środka do brzegu
karuzeli obracającej…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz