13. Неінерціальні системи відліку. Кінематика відносного руху.

Системи відліку, які рухаються одні відносно одних прямолінійно і рівномірно називаються інерціальними системами відліку. В таких системах відліку основним рівнянням руху матеріальної точки є рівняння, яке виражає другий закон Ньютона: На практиці часто доводиться мати справу з системами відліку, які рухаються відносно інерціальних систем відліку з прискоренням. Такі системи відліку називаються неінерціальними. Матеріальна точка в неінерціальній системі відліку може рухатися прискорено під дією сил, виникнення яких не можна пояснити дією якихось окремих тіл. Ці сили називаються силами інерції. Другий закон Ньютона в неінерціальних системах має вигляд: де   – прискорення тіла, визначене в неінерціальній системі відліку,   – сили інерції.

Положення тіл у просторі задається тільки відносно інших тіл. Тому положення тіла відносно різних тіл та пов’язаних із ними систем координат буде різним. Так само у різних системах відліку переміщення та швидкість тіла будуть різними. Наприклад, водій автомобіля рухається відносно дороги, а відносно салону автомобіля знаходиться у спокої; Швидкість тіла відносно нерухомої системи відліку дорівнює геометричній сумі швидкості тіла відносно рухомої системи і швидкості рухомої системи відносно нерухомої. Переміщення відносно нерухомої системи відліку дорівнює геометричній сумі переміщення тіла відносно рухомої системи і переміщення рухомої системи відносно нерухомої.

Відносністю руху досить цікаво користуються для поповнення пальним баків літака у повітрі. Незважаючи на те що відносно поверхні землі, атмосферного повітря літаки мчать зі швидкостями кілька сотень кілометрів за годину, один відносно одного літаки перебувають у спокої.

14. Неінерціальні системи відліку. Сили інерції.

Си́ла іне́рції — фіктивна сила, яку вводять для опису динаміки механічного руху в неінерційних системах відліку.

, де   — сила інерції, m — маса,   — прискорення, з яким рухається система координат.На погляд спостерігача, який рухається з прискоренням, навколишні фізичні тіла здійснюють рухи, які не відповідають тим силам, що на них діють. Так, наприклад, коли потяг рушає з місця, спостерігачу, який сидить у вагоні, здається, що вокзал рушив у протилежний бік, хоча на нього не діють жодні сили.

Сила інерції в системі, що обертається. У системі, що обертається довкола осі, сила інерції набирає вигляд:

 ,

де   кутова швидкість, а v швидкість об'єкта в системі, що обертається. Перший доданок у формулі (1) називається силою Коріоліса, ця сила перпендикулярна до швидкості. Другий доданок — це відцентрова сила, а третій враховує кутове прискорення неінерційної системи координат. Си́ла Коріолі́са - одна з сил інерції, що існує в системі відліку, що обертається, і виявляється при русі в напрямі під кутом до осі обертання. Причина появи сили Коріоліса в коріолісовому прискоренні. Для того, щоб тіло рухалося з коріолісовим прискоренням, необхідне прикладення сили до тіла, рівної F = ma, де а — коріолісове прискорення. Відповідно, тіло діє згідно із третім законом Ньютона з силою протилежної спрямованості.FK = — ma. Сила, яка діє з боку тіла, і називатиметься силою Коріоліса.