4.Инерциальные системы отсчета.Принцип относительности.Закон сложения скоростей.

Инерциа́льная систе́ма отсчёта (ИСО) — система отсчёта, базовые тела которой не имеют ускорения, то есть установленные на них акселерометры показывают нулевые значения. В ИСО справедлив закон инерции: любое тело, на которое не действуют внешние силы или действие этих сил компенсируется, находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.

Всякая система отсчёта, движущаяся относительно ИСО равномерно и прямолинейно, также является ИСО.

При́нцип относи́тельности-фундаментальный физический принцип, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.

Закон сложения скоростей

V_абс=v_отн+v_пер,v_отн-скорость частицы относительно подвижной системы отсчета,v_пер-скорость подвижной системы отсчета относительно неподвижной.

5.Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции.

Неинерциальные системы отсчёта - такие системы отсчёта, которые сами движутся с ускорением по отношению к инерциальной системе отсчёта.

Неинерциальность системы отсчёта учитывают введением так называемых сил инерции. 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.

Классическая механика постулирует следующие два принципа:

1.время абсолютно, то есть промежутки времени между любыми двумя событиями одинаковы во всех произвольно движущихся системах отсчёта;

2.пространство абсолютно, то есть расстояние между двумя любыми материальными точками одинаково во всех произвольно движущихся системах отсчёта.

Эти два принципа позволяют записывать уравнение движения материальной точки относительно любой неинерциальной системы отсчёта, в которой не выполняется Первый закон Ньютона.

Основное уравнение динамики относительного движения материальной точки имеет вид:

m*a(r)=F-m*a(e)-m*a(k) или m*a(r)=F+I(e)+I(k), I(e)=-m*a(e)-переносная сила инерции,

I(k)=-m*a(k)-кориолисова сила инерции. a(k) =

a(r) – неинерциальное ускорение, а(е) – инерциальное;

Сила инерции — фиктивная сила, которую можно ввести в неинерциальной системе отсчёта так, чтобы законы механики в ней совпадали с законами инерциальных систем.

В математических вычислениях введения этой силы происходит путём преобразования уравнения

F₁+F₂+…F_n = ma к виду

F₁+F₂+…F_n–ma = 0,где F_i — реально действующая сила, ma — «сила инерции».

6.Импульс механической системы. Закон сохранения импульса. Его применение к упругому и неупругому удару.

Импульс - произведение массы (точечного) тела на скорость в конкретной системе отсчета. Импульс механической системы равен векторной сумме импульсов всех частей системы.

В системе СИ единицей импульса является килограмм-метр в секунду.

P=кг*М/c

Закон сохранения импульса:

Суммарный импульс замкнутой системы тел остается величиной постоянной при любых процессах,происходящих в системе:

p₁+p₂+…..+p_n=∑p_i=const

Удар называется абсолютно упругим, если после взаимодействия соударяющихся тел механическая энергия системы не изменяется. Удар называется центральным, если скорость тела до удара направлена вдоль линии, соединяющей центры взаимодействующих тел.

При неупругом ударе часть энергии переходит в тепло

При абсолютно упругом, центральном ударе закон сохранения импульса:

m₁v₁+m₂v₂=m₁u₁+m₂u₂,где m₁ и m₂-соответственно массы взаимодействующих тел,

v₁ и v₂-скорости этих тел до удара,u₁ и u₂-скорости этих тел после удара.

При абсолютно неупругом,центральном ударе тело движется как одно целое с общей скоростью u:m₁v₁+m₂v₂=(m₁+m₂)u