1.1.Силы инерции.

Силы инерции возникают при движении тел с ускорением,

т.е. в случаях, когда они изменяют свое количество движения.

1.1.1. Если на тело действует сила, приложенная к его по-

верхности, возникающая при этом сила инерции слагается из сил

инерции его элементарных частиц как бы последовательно; более

удаленные от места приложения действующей на тело силы частицы

"давят" на более близкие. Во всем обьеме тела возникают напря-

жения приводящие к смещениям частиц тела. Этот эффект исполь-

зуется в различных инерционных выключателях, переключателях и

акселерометрах.

А.с. 483 120: Переключатель для электромеханической иг-

рушки, содержащий корпус с контактами и установленный в нем с

возможностью ограниченного поворота диск с токосьемками и

прикрепленным к нему одним концом поводком, отличающийся тем,

что с целью реверсированияэлектродвигателя при столкновении

игрушки с препятствием,на свободном конце поводка укреплен

груз.

Силу инерции можно также использовать для создания допол-

нительного давления в различных технологических процессах.

А.с. 509 539: Способ получения карбонила вольфрама путем

обработки порошкообразного вольфрама окисью углерода при осу-

ществлении ее циркуляции и выводе конечного продукта из зоны

реакции с последующей его конденсацией, отличающийся тем, что

с целью упрощения процесса и обеспечения его непрерывности,

процесс ведут в измельчительном аппарате с инерционной нагруз-

кой 15-40 при давлении окиси углерода 0,9-10 ата и температуре

20-30 C.

1.1.2. Центробежная сила инерции возникает, когда тело

под действием центростремительной силы - причины изменяет нап-

равление своего движения, при этом сохраняется энергия тела.

Эта сила действует всегда только в одном направлении - от

центра вращения.

А.с. 518 322: Способ шлифования криволинейных поверхнос-

тей движущейся абразивной лентой, при котором ленту поджимает

к обрабатываемой детали контактным копиром, эквидестантным на

толщину ленты обрабатываемой поверхности, отличающийся тем,

что с целью обеспечения возможности обработки выпуклых поверх-

ностей, ленту прижимают к рабочей поверхности контактного ко-

пира центробежными силами.

Фактически, это есть сила взаимодействия между телами -

вращающимся и удерживающим его на окружности. В свою очередь,

вращающееся тело также воздействует на удерживающее. По треть-

ему закону Ньютона эти силы равны по величине ипротивоположны

по направлению в каждый момент времени. Взаимодействие двух

тел осуществляется через какие-либо связи - нитку, стержень,

электрическое и гравитационное поля и т.д. В случае разрыва

связей, соединяющих взаимодействующие тела, оторвавшееся тело

будет двигаться прямолинейно (по инерции).

Патент ФРГ 1 229 253: Способ изготовления листочков или

чешуек из стекла, отличающийся тем, что стекло, размягченное

при нагревании, наносят на стенку в форме круга, имеющего по

окружности закраину. Стенки для образованияпленки из стекла

приводят во вращение. Пленка размягченного стекла выбрасывает-

ся через закраину под действием центробежных сил. Затем пленка

затвердевает на некотором расстоянии от вращающейся стенки и

разбивается на листочки.

1.1.3. Чем больше масса вращающегося тела и чем дальше

она отнесенаот центра вращения, тем большим моментом инерции

обладает тело.

А.с. 538 800: Способ регулирования энергии ударов в куз-

нечно-прессовых машинах ударного действия, заключающийся в из-

менении момента инерции маховых масс, отличающийся тем, что с

целью повышения качества обрабатываемых изделий и долговечнос-

ти машин, момент инерции изменяют путем подачи или отвода жид-

кости во внутренние полости маховых масс.

А.с. 523 213: Способ уравновешивания сил инерции подвиж-

ных элементов машин, заключающийся в том, что уравношиваемый

элемент машины, соединяют с аккумулирующим телом и приводит их

во вращение, отличающийся тем, что с целью повышения эффектив-

ности уравновешивания, в качестве аккумулирующего тела исполь-

зуют маховик с изменяемым радиусом центра масс, например,

центробежный регулятор.

Силы, возникающие в процессе вращательного движения, мож-

но использовать для ускорения некоторых технологических про-

цессов.

А.с. 283 885: Способ деарации порошкообразных веществ пу-

тем уплотнения, отличающийся тем, что с целью интенсификации,

деарацию производят под воздействием центробежных сил.

А.с. 415 036: Способ приготовления сорбена для акстракци-

онной хромофотографии путем смещения жидкой фазы и твердого

носителя, отличающийся тем, что с целью повышения равномернос-

ти распределения жидкой фазы на твердом носителе и интенсифи-

кации процесса, удаления избытка жидкой фазы, смещение произ-

водят в центробежном поле.

а также для деформации:

А.с. 517 501: Способ отбортовки труб из термопластичного

материала, включающий опреации нагревания ее конца до размяг-

чения и последующей его деформации, отличающийся тем, что с

целью упрощения изготовления изделия и повышения его качества,

деформацию размяченного конца трубы осуществляют ее вращением.

Подвергая нагретую жидкость действию центробежного поля

можно значительно увеличить производительность парогенераторов

т.к., если нагретую жидкость под давлением подавать по каса-

тельной к вращающемуся цилиндру, то жидкость закрутится. При

этом жидкост будет закручиваться с большего на меньший радиус,

а это в силу закона сохранения момента количества движения,

вазовет рост линейной скорости. Согласно закону Бернулли уве-

личение скорости приведет к падению давления в движущейся жид-

кости. Поэтому жидкость, недогретая до кипения, попав в зону

пониженного давления, закипит и сухой пар будет скапливаться в

центре цилиндра.

На каждый элемент обьема вращающейся вязкой жидкости

действуют две силы: центробежная, пропорциональная ее плотнос-

ти и сила тяжести, также пропорциональная той же плотности.

Поэтому на форму параболического мениска плотность не влияет,

т.е. любые жидкости будут иметь одинаковые формы.

А.с. 232 450: Способ изготовления изделий с параболличес-

кой поверхностью, основанный на использовании вращения резер-

вуара с жидкостью, отличающийся тем, что с целью снижения сто-

имости и повышения точности параболической поверхности, в

качестве формовочного элемента используют жидкость с большим

удельным весом, на которую наносят жидкость с меньшим удельным

весом, затвердевающую при вращении резервуара.

1.1.4. Отметим еще одну особенность вращающихся систем.

Вращающееся тело обладает гироскопическим эффектом - способ-

ностью сохранять в пространстве неизменное направление оси

вращения. При силовом воздействии с уелью изменить направление

оси вращения возникает процессия гироскопических систем. Ги-

роскопы широко применяются в технике: они являются одним из

основных элементов современных систем управления судами, само-

летами, планетоходами, космическими кораблями.

А.с. 474 444: Локомотив с электропередачей, содержащий

аккумулятор энергии ввиде вращающегося маховика, связанный с

преобразователем энергии, представляющий собой обратимую

электрическую машину, отличающийся тем, что с целью устранения

сил гироскопического эффекта маховика на устойчивость локомо-

тива, маховик с преобразователем энергии смонтированы в обо-

лочке и помещены в гироскопический механизм с двумя степенями

свободы.

Измеряя процессию гироскопа, можно определить величину

внешних сил, воздейставующих на гироскоп.

А.с. 487 336: Устройство для определения силы трения, со-

держащее корпус, карданный подвес, ротор с приводом, установ-

ленные в карданном подвесе, держатели образца и контрообразца,

нагружающий механизм, взаимодействующий с держателем контроб-

разца, датчик угловой скорости процессии, связанный с рамками

карданного повеса, отличающийся тем, что с целью определения

силы трения при высоких, порядка сотен м/с скоростях вращения,

держатель образца установлен на роторе, нагружающий механизм с

держателем контробразца установлены на внутренней рамке кар-

данного подвеса, а датчик угловой скорости процессии связан с

внешней рамкой процессии.

Посколько при вращательном движении само тело остается на

одном месте, а только участки тела совершают круговые движе-

ния, то во вращающемся теле можно аккумулировать кинетическую

энергию, которую затем можно преобразовывать в кинетическую

энергию поступательного движения. На этом принципе работают

инерционные аккумуляторы, используемые, например, в гиробусах.

А.с. 518 302: Машины для инерционной сварки, трением, со-

держащая привод вращения и шпиндель с массой для накопления

энергии, отличающийся тем, что с целью уменьшения энергоемкос-

ти процесса, масса для накопления энергии выполнена ввиде

инерционного пульсатора.

А.с. 518 381: Привод кузнечно-прессовой машины, содержа-

щий электродвигатель и насос, соединенный трубопроводом через

распределительную систему с аккумулятором и рабочим цилиндром

машины, отличающийся тем, что с целью повышения КПД он снабжен

дополнительным аккумулятором энергии - маховиком, установлен-

ным в кинематической цепи, связывающей электродвигатель с на-

сосом.

Силы инерции проявляются при изменении скорости движуще-

гося тела или при появлении центростремительной силы; в этих

случаях всегда появляется реальная сила, которую можно исполь-

зовать в различных процессах и при этом совершенно "бесплат-

но".