6. Сила Кориолиса. Доказательства вращения Земли.

Сила Кориолиса – отклоняющаяся сила вращения; связана с вращением Земли вокруг своей оси. F_k=-ma_k=-2m[ω*v] (ω-вектор угловой скорости вращающейся системы отсчёта; v-вектор скорости движения точечной массы в этой системе отсчёта, квадратными скобками обозначена операция векторного произведения; a_k-кориолисово ускорение; m-точечная масса)

Первыми экспериментальными доказательствами вращения Земли были опыты по отклонению к востоку свободно падающих тел, однако для этой цели более подходящим является маятник Фуко. Так называется массивный шар, подвешенный на длинной нити и совершающий малые колебания около положения равновесия. Опыты, проведенные в 1850 г. Фуко, показали, что плоскость качаний маятника медленно поворачивается в том же направлении, в каком совершают суточное вращение Солнце и звёзды на небесной сфере.

5.Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Центробежная сила.

Неинерциальные системы отсчета - системы отсчёта, к которым не применим закон инерции (говорящий о том, что каждое тело, в отсутствие действующих на него сил, движется по прямой и с постоянной скоростью), и поэтому для согласования сил и ускорений в которой приходится вводить фиктивные силы инерции. Всякая система отсчета, движущаяся с ускорением относительно инерциальной, является неинерциальной.

Законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчёта. Для того чтобы найти уравнение движения в неинерциальной системе отсчёта, нужно знать законы преобразования сил и ускорений при переходе от инерциальной системы к любой неинерциальной.

Сила инерции - векторная величина, численно равная произведению массы материальной точки на ее ускорение и направленная противоположно ускорению. Возникает вследствие неинерциальности системы отсчета (вращения или прямолинейного движения с ускорением). Измеряется в ньютонах. F=-ma

Силы инерции - понятие, привлекаемое в целях удобства при рассмотрении движения материальных тел в неинерциальной системе отсчёта. Частными случаями такой силы инерции являются центробежная сила и сила Кориолиса.

Центробежная сила - сила, с которой движущаяся материальная точка действует на тела (связи), стесняющие свободу ее движения и вынуждающие ее двигаться криволинейно. F_цб=mω²R.

7. Закон сохранения момента импульса и секториальная скорость.

Закон сохранения момента импульса: если сумма моментов внешних сил относительно неподвижного начала равна нулю, то момент импульса относительно того же начала остаётся постоянным во времени (сохраняется).

Если система состоит из одной материальной точки, то момент импульса имеет простой геометрический смысл. Момент импульса материальной точки по определению равен L=m[r*v], с другой стороны радиус-вектор за время dt описывает площадь dS=1/2[r*v]dt. Производная dS/dt называется секториальной скоростью, в рассматриваемом случае =L/(2m).

В этом случае закон сохранения момента импульса переходит в закон площадей: за равные промежутки времени радиус-вектор материальной точки описывает одинаковые по размеру площади.