18. Неинерциальная система отсчёта. Силы инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчёта.

Неинерциальная – система отсчёта, движущаяся относительно инерциальной системы отсчёта с ускорением.

Законы Н можно применять в неинерциальной системе отсчёта, если учесть силы инерции. Силы инерции при этом должны быть такими, чтобы вместе с силами , обусловленными воздействием тел друг на друга, они сообщали телу ускорение , каким оно обладает в неинерциальных системах отсчёта, т.е.:

; .

Силы инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчёта.

;

, т.е. угол отклонения нити от вертикали равен:

Относительно системы отсчёта, связанной с тележкой шарик покоится, что возможно, если сила F уравновешивается равной и противоположно направленной ей силой F_ин, т.е.:

19. Силы инерции, действующие на тело, покоящееся во вращающейся системе отсчёта.

Пусть диск равномерно вращается с угловой скоростью вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр. На диске на разных расстояниях от оси вращения установлены маятники (на нитях подвешены шарики). При вращении маятников вместе с диском шарики отклоняются от вертикали на некоторый угол.

В инерциальной системе отсчёта, связанной с помещением, на шарик действует сила, равная , и направлена перпендикулярно оси вращения диска. Она является равнодействующей силы тяжести и силы натяжения нити :

.

Когда движение шарика установится, то:

;

,

т.е. углы отклонения нитей маятников будут тем больше, чем больше расстояние R от шарика до оси вращения диска и чем больше угловая скорость вращения .

Относительно системы отсчёта, связанной с вращающимся диском, шарик покоится, что возможно, если сила уравновешивается равной и противоположно направленной ей силой .

Сила , называемая центробежной силой инерции, направлена по горизонтали от оси вращения диска и равна:

.

20. Силы инерции, действующие на тело, движущееся во вращающейся системе отсчёта. Кориолисова сила.

Пусть шарик движется с постоянной скоростью вдоль радиуса равномерно вращающегося диска .

Если диск не вращается, то шарик, двигаясь по радиальной прямой, попадает в точку А, если же диск привести во вращение, то шарик катится по кривой ОВ, причём его скорость относительно диска изменяет своё направление. Значит, на шарик действует сила, перпендикулярная скорости.

Для того, чтобы заставить шарик катится вдоль радиуса, используем жёстко укреплённый вдоль радиуса стержень, на котором шарик движется равномерно и прямолинейно со скоростью . При отклонении шарика стержень действует на него некоторой силой . Относительно системы отсчёта, связанной с диском шарик движется равномерно и прямолинейно, т.к. сила уравновешивается силой . Эта сила называется кориолисовой силой инерции.

Вектор перпендикулярен векторам скорости и угловой скорости вращения системы отсчёта, в соответствии с правилом правого винта.