VII. Тарау. Инерциялық емес санақ

ЖҮЙЕСІНДЕГІ ҚОЗГАЛЫС (ИЕСЖ).

§1. Инерция күші.

Ньютон зандары тек кана инерциялық санақ жүйесінде

орындапатыны белгілі. Сондықтан, қарастырылып отырған қоз-

ғалыстағы дене барлық инерциялық жүйеғе қатысты бірдей үдеуіне

ие болады. Кез келғен инерциялық емес санақ жүйесі инерциялық

санақ жүйесіне катысты біршама үдеумен қозғалатын болғандықтан,

дененін инерциялық емес жүйедеғі и> үдеуі » үдеуінен өзғеше

болады. Дененің инерциялық және инерциялық емес санак

жүйесіндеғі үдеулерінің айырымын а символымен белғілейік:

ц і - - а . (1)

Еғер инерциялық емес жүйе инерциялық жүйеғе қатысты

ілгерілемелі козгалыс жасаса, онда а инерциялық емес санақ жүйесі-

нің үдеуін көрсетеді. Айналмалы козгалыс кезінде инерциялық емес

санак жүйесінің әртүрлі нүктелерінің үдеуі бірдей болмайды. Бүл

жағдайда а-ны инерциялық емес жүйенің инерциялық жүйеге

қатысты козғалысының үдеуі ретінде түсіндіруге болмайды.

Қозгалысы қарастырылып отырган денеге басқа денелердің эсер

етуінен пайда болған барлық қорытқы күштер / -ке тең болсын.

Сонда, Ньтонның екінші заңына сэйкес:

т

Инерциялық емес санақ жүйесіне қатысты үдеуді (1) өрнекке

сәйкес мынадай түрде жазуға болады:

-м/ - -м’ - а- - —1 )7 ~ -а .

т

Сонымен, егер денеге түскен барлық қорытқы күш нольге тең

болса да, дене инерциялық емес санақ жүйесіне қатысты ( -а) үдеуі-

мен, яғни осы денеге ( - т а)- ға тең күш әсер еткендей козгалады.

Демек, қозғалысты инерциялық емес санак жүйесінде сипаттап

баяндауга тек инерциялық жүйелерде орындапатын динамика теңдеу-

лерін пайдалануға болады, яғни бүл тендеулерде денелердің бір-біріне

эсер етуінен пайда болған күштер мен қатар инерция күші деп

аталатын күш те ескеріледі, ал бүл инерция күші дененің массасы мен

оның инерциялық жэне инерциялық емес санақ жүйелеріне қатысты

кері таңбамен апынган үдеулері айырымының көбейтіндісіне тең

деуге болады:

90

/ й =т(үі-у/)~-та. (2 )

Сонда, Ньютонның екінші заңының тендеуі инерциялық емес

санақ жүйесінде мынадай түрде жазылады:

ш» - / + / й (3)

Осы жогарыда айтыл-

ғандарды мынадай мысалмен

түсіндірейік.

Арбага бекітілген крон-

штейнге жүк байлаган жіп

ілінген (55-сурет). Арба ты-

ныш түрса немесе үдеусіз

қозгалса, жіп тік орналасады

да, Р ауырлық күші жіптің / г

реакциясымен теңгеріледі.

Енді арбаны үдеуі т

болатын ілгерілемелі

і

I

у.

1 )

_Г

ж - > х '

/ / / / ? / / / :

55-сурет

қозгалысқа келті-рейік. Сонда жіп, тік қалыптан Р және / г қорытқы

күштері дененің и-о-ге тең үдеуін камтамасыз ететіндей, бүрышқа

бүрылады. Арбамен байланысты санақ жүйесіне қатысты дене Р жэне

/ , қорытқы күштерінің нольден өзгеше екендігіне карамастан тыныш

қалыпта түрады. Бүл санақ жүйесіне қатысты дене үдеуінің болмауын,

осы денеге Р жэне / , күштерінен басқа

1 т - -тт (4)

инерция күшінің эсерімен де түсіндіруге болады.

Инерция күшін енгізу дененің қозгалысын кез келген инер-

циялык, сондай-ақ инерциялық емес санақ жүйелерінде бірдей

қозгапыс тендеулері арқылы сипаттап баяндауга мүмкіндік береді.

Инерция күшін, серпімділік, гр ави т ац и ялы қ жэне үйкеліс

күштері сиякты күштермен, ягни бір денеге басқа денелердің эсер

етуінен пайда болган күштермен қатар қоюга болмайтындыгын анық

түсінген жен. Инерция күші механикалық қүбылыстар қара-

стырылатын санақ жүйелерінің қасиеттеріне байланысты пайда

болган. Осы магынада инерция күшін фиктивті күш деп атайды.

Инерция күшін қарастыруды енгізу негізінде кажет. Шындыгында,

қандай да болмасын қозгалысты эрқашанда инерциялық санак

жүйесіне қатысты қарастыруга болады. Алайда іс жүзінде дененің

инерциялық емес санак жүйесімен, мысалы, Жер бетімен сапыс-

тыргандагы қозгапысының өзіне көңіл қоюга тура келеді. Инерция

91

күшін пайдапану осындай жүйеге тікелей қатысы бар мәселені

шешуге мүмкіндік береді, мүның өзі көбінесе қозғапысты инерциялық

жүйеде қарастырғаннан гөрі едэуір оңайырақ болады.