4.1. Сили інерції, які діють на нерухомі і рухомі тіла в обертових неінерціальних системах відліку. Сила Коріоліса.

Закони Ньютона виконуються тільки в інерціальних системах відліку. Відносно всіх інерціальних систем дане тіло рухається з однаковим прискоренням . неінерціальна система відліку рухається відносно інерціальних систем з деяким прискоренням, тому прискорення тіла в неінерціальній системі відліку буде відмінно від . Позначимо .

Для інерціальної системи відліку, яка рухається поступально, буде однакове для всіх точок простору () і являє собою прискорення неінерціальної системи відліку. Для неінерціальної системи відліку, яка обертається, в різних точках простору буде різне ().

Згідно другого закону Ньютона , де - результуюча всіх сил, обумовлена дією на дане тіло збоку інших тіл. Тоді прискорення тіла відносно деякої неінерціальної системи відліку: . Звідси випливає, що навіть при тіло буде рухатися по відношенню до неінерціальної системи відліку із прискоренням , тобто так, ніби на нього діє сила .

Отже, при описі руху в неінерціальних системах відліку можна користуватися рівняннями Ньютона, якщо поряд із силами, зумовленими взаємодією тіл одне на одного, враховувати так званісили інерції:. Відповідно рівняння для другого закону Ньютона в неінерціальних системах відліку буде мати вигляд: .

Силу інерції, яка виникає в системі відліку яка обертається, наз. відцентровою силою інерції:

Відцентрова сила інерції ,

,

Залежність (прискорення вільного падіння) від географічної широти – це наслідок

Якщо положення тіла, що знаходиться в системі координат яка обертається характеризується радіус-вектором , то

При русі тіла відносно системи відліку яка обертається виникає ще одна сила, яка наз. силою Коріоліса.

Нехай є інерціальна система відліку, яка обертається з=соnst.= соnst відносно неінерціальної системи відліку. Якщо б тіло було нерухоме, то за ∆t воно б перейшло в т. А. Якщо б це тіло рухалось прямолінійно рівномірно відносно інерціальної системи відліку, то за ∆t воно б перейшло в т. В, але насправді воно переходить в т. D, оскільки не може рухатись рівномірно. ∆S= АВ∆φ=АВ=²

∆S²/2 ²/2=²

а_к=2 - королівське прискорення

_к=2 - сила Коріоліса

4.2. Квазістаціонарний змінний струм. Активний опір, індуктивність і ємність в колі змінного струму.

Змінні ел. струми ств. у навк. середовищі змінні ел.магн. поля, які поширюються у просторі із скінченною швидкістю. Однак для технічних струмів, які змінюються із часом досить повільно і проходять в ел. системах невеликих розмірів, їхні ел.магн. поля проходять ці відстані практично миттєво. Отже, для таких струмів і їхніх ел. систем із достатньою точністю можна вважати, що ел.магн.поле поширюється миттєво. В провідниках також нехтують струмами зміщення і враховують лише струми провідності. Струми, які задовольняють цих умовам, наз. квазістаціонарними.

1.нехай коло скл. тільки із резистора R:

U=U₀ sin ωt за законом Ома: , де - амплітудне значення струму. Як видно, напруга і струм змінюються в однакових фазах, тобто зсув фаз між ними =0.

2.нехай коло скл. із котушки з індуктивністю L:

, закон Ома: або (при ) 

, де коливання струму в котушці відстають за фазою від коливань напруги на. – індуктивний опір.

3.Розглянемо коло, яке містить тільки конденсатор ємності С: , де

Отже, у цьому випадку коливання напруги відстають від коливань струму на. – ємнісний опір.

Розглянемо загальний випадок:

, . Закон Ома для такого кола запишеться:

Величину наз. імпедансом, який відіграє роль повного опору кола змінного струму, де – активна складова опору, відповідно - реактивна складова опору. Співвідношення наз. законом Ома для змінного струму.

Метод векторних діаграм:

На площині обирають умовний напрямок (наприклад Ох). Амплітуду періодично змінної величини позначають у відповідному масштабі і проводять під кутом до осі Ох. відповідає початковій фазі змінної величини. Періодична зміна сили струму чи напруги із циклічною частотою може бути передана обертанням навколо «0» проти годинникової стрілки з кутовою швидкістю . При цьому проекція М на опорну вісь здійснює гармонічне коливання вілносно «0» в межах між точками А і В, які відповідають амплітуді відповідної величини. Проекція на вісь абсцис , а на вісь ординат –. На одній діаграмі можуть бути зображені вектори різних періодично змінних з однаковою частотою величин. Положення цих векторів відносно опорної осі змінюється із часом, але кут між ними при залишається незмінним і = зсуву фаз між цими величинами. Зобр. величини у вигляді векторів на діаграмі відповідає миттєвому значенню цих величин і фаз у даний момент часу.