Inercjalne układy odniesienia

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Inercjalne układy odniesienia"

Daria Kozłowska
6 lat temu
Przeglądów:

1 Inecjalne ukłay onesena I II zasaa ynamk Newtona są spełnone tylko w pewnej klase ukłaów onesena. Nazywamy je necjalnym ukłaam onesena. Kyteum ukłau necjalnego: I zasaa jeżel F 0, to a 0. Jeżel stneje chocaż jeen ukła necjalny, to każy ukła pouszający sę wzglęem nego uchem jenostajnym postolnowym jest ówneż necjalny. Galleo Galle ( ) (źóło: Intenet)

2 Tansfomacja Galleusza S S S S v t x, x x x vt t t Zasaa wzglęnośc Galleusza: pawa mechank są jenakowe we wszystkch necjalnych ukłaach onesena. Dowó: v u u v Uwaga: stą wynka newtonowske oawane pękośc: u u + v

3 F F a a u u cbo Pawo zachowana momentu pęu Rozważmy uch punktu matealnego po wpływem sły F wzglęem początku ukłau onesena Z ugej zasay ynamk p F p F moment sły (efncja): F M z x y p F

4 M z y F x moment pęu (efncja): l p z l x y p l oblczmy l ( p) p p +

5 p l v ( mv) 0 p F II zasaa ynamk la uchu obotowego: M l Pawo zachowana momentu pęu: jeżel moment sły załający na punkt matealny jest ówny zeu, to moment pęu pozostaje stały. Dowó: l M 0 0 l const

6 Ruch ukłau punktów matealnych efncja śoka masy Ruch owolnego ukłau punktów matealnych (a także owolnej były sztywnej) można opsać jako złożene uchu postępowego pewnego punktu matealnego uchu obotowego wzglęem tego punktu. Położene tego punktu nazywamy śokem masy. 0 m1 m2 x1 x2 efncja: mx x 1 1 m m2x m 2 2 m1 m2 0 x1 x x2 ogólne: 1 m m m m

7 II zasaa ynamk la ukłau punktów matealnych - wypowazene 1 m m m m m m v m m v m m każa F v F oz + F zewn m v ma ma m m F a v v v F + ( F oz + F zewn ) F oz v F zewn

8 ozaływana wzajemne mają znak pzecwne (z III zasay ynamk) pę śoka masy: F v oz ma 0 F zewn P m v P m a a stą P F zewn Zasaa zachowana pęu la ukłau punktów matealnych F zewn 0 P 0 P const Jeżel całkowta sła zewnętzna załająca na ukła jest ówna zeu, to pę ukłau pozostaje stały.

9 II zasaa ynamk la uchu obotowego ukłau punktów matealnych: L M zewn gze L l Zasaa zachowana momentu pęu la ukłau punktów matealnych M zewn 0 L 0 L const Jeżel całkowty moment sł zewnętznych załający na ukła jest ówny zeu, to moment pęu ukłau pozostaje stały.

10 Sły w ukłaach nenecjalnych (sły bezwłanośc) Są to sły pozone, ale powoujące zeczywste skutk. 1. Sła bezwłanośc w uchu nejenostajnym postolnowym sła Alembeta v uch jenostajny v - w ukłaze necjalnym a v a hamowane a - w ukłaze necjalnym a - w ukłaze nenecjalnym F b F b - sła bezwłanośc ukłaze nenecjalnym F a m b lub Fb ma

11 2. Sła bezwłanośc w uchu po okęgu sła ośokowa v F oś F oś F oś F oś mv 2 F oś mv 2 F oś v ω co wz co wz obsewato obsewato w ukłaze w ukłaze necjalnym nenecjalnym 2 F oś 2 F oś mω mω

12 3. Sła bezwłanośc występująca poczas uchu cała w ukłaze obacającym sę sła Coolsa ω ω ω v a co wz obsewato w ukłaze necjalnym co wz obsewato w ukłaze nenecjalnym tajemncze pzyspeszene: to właśne pzyspeszene Coolsa a zwązana z nm sła to sła Coolsa F a v ω a 2v ω C F C m a C m v ω C 2

13 Pzejawy sły Coolsa Planeta Zema jest taką wującą platfomą. Jest to szczególne woczne, jeżel spojzymy na ną z góy, o stony beguna. Efekty mltane I wojna śwatowa: ostzał atyleyjsk Payża z oległośc 110 km znoszene pocsków na wschó o 1,6 km II wojna śwatowa: bombaowane Lonynu aketam V2 z oległośc ok. 300 km ochylene toów aket na wschó o 3,7 km Zjawska pzyoncze pomywane pawych bzegów zek sybeyjskch ω v ω Sła Coolsa F v C 2 m ω skeowana jest na wschó

14 skęcane pasatów (w pawo na półkul północnej, w lewo na połunowej) ω pasaty na półkul północnej na zachó F C skeowana jest ównk wok z góy: wtualne zeczywśce (bez obotu Zem) (na obacającej sę Zem)

15 cyklony (sytuacja na półkul północnej) wtualne zeczywśce nż nż (bez obotu Zem) (na obacającej sę Zem) efekt końcowy:

16 Zjawska fzyczne ochylene swobone spaających cał o ponu (newelke) wahało Foucault (czyt. fuko ) Jeżel uuchommy wahało na begune północnym, to pzy każym wahnęcu kulka ochyl sę w pawo la obsewatoa zwązanego z Zemą (ochoząc o beguna na wschó, po mnęcu beguna na zachó). Dla nego płaszczyzna wahań bęze obacać sę wzglęem położa z pękoścą kątową Zem, tylko, że w pzecwnym keunku 2π π 1 0 ω Z goz 15 goz 24gozny 12 wok z boku: wok z góy: F c ω Z v v ównk ω Z F c

17 ę ę ą ω ż ń ą ń ż ę

18 ś ż ω ϕ ω ω ω ω ( φ) ω φ ż ω ż ż ć ś ś

Podobne dokumenty

3. Siła bezwładności występująca podczas ruchu ciała w układzie obracającym się siła Coriolisa

3. Siła bezwładności występująca podczas ruchu ciała w układzie obracającym się siła Coriolisa 3. Sła bezwładnośc występująca podczas uchu cała w układze obacającym sę sła Coolsa ω ω ω v a co wdz obsewato w układze necjalnym co wdz obsewato w układze nenecjalnym tajemncze pzyspeszene: to właśne