转动参照系 4.3非惯性系动力学（二）.pptVIP

如果要在非惯性坐标系中应用牛顿第二定律，就必须引入惯性力（牵连惯性力和科氏惯性力）。惯性力具有虚假的和真实的两重性。 虚假性 既无施力体，也无相应的反作用力。牛顿第三定律不成立。 惯性力随坐标系的不同而不同。 真实性 当观察者处于非惯性系中时就能感受到惯性力的存在，并可测量。 惯性力具有与真实力一样的动力学和静力学效应，在质点的相对运动中可以与实际力一样对待。 歼击机驾驶员的黑晕现象和红视现象等 慢速转动的大圆盘使盘上快速运动的皮带变形 谢谢大家！ 上 页 下 页 结 束 返 回 第4章 转动参照系 一、平面转动参照系 §4.3 非惯性系动力学（二） 绝对加速度 相对加速度 1，基本方程 牵连惯性力 科里奥利惯性力 惯性力合力 对于匀速转动，该项为零 惯性离心力 科里奥利力 匀速转动时 讨论 惯性力仅存在于非惯性系之中 2，解题的步骤 ?选好定、动坐标系 ? 2.找出惯性力与真实力。 3.列出非惯性系中的动力学方程 4.和解 一样解得结果 图示法， 分析法。 例 在一光滑水平直管中，有一质量为m的小球，此管以恒定 角速度ω绕通过管子一端的竖直轴转动。如果起始时，球距转 动轴的距离为a，球相对于管子的速度为零，求小球沿管的运 动规律及管对小球的约束反作用力。 解 用非惯性参照系 小球运动微分方程 用惯性参照系也可以得到相同结果 二.空间转动参照系 1，基本方程 R P ω O 当角速度恒定时 三，相对平衡 P固着在S’系中不动时 此时主动力、约束反力和由牵连运动所引起的惯性力的矢量 和为零。这种平衡称为相对平衡 如果物体静止，则只有惯性离心力作用， 使得重力小于引力，随着纬度变化。在赤道处最小，在两极处最大。引力的作用线通过球心，但是重力作用线一般不通过球心。（地球扁率很小约10－5） §4.4 地球自转所产生的影响 地球自转会产生的惯性离心力 一.惯性离心力 二. 科里奥利力 1，基本方程 信风 （Trade wind） 由于极地和赤道之间的对流产生了南北方向的贸易风。科里奥利力的影响，使之偏转，在北半球产生东北贸易风（sinλ0，自北向南的气流偏西），在南半球产生西南贸易风（sinλ0，自南向北的气流也偏西） 。 轨道磨损和河岸冲刷 在北半球，科里奥利力总指向运动的右侧，这种作用使得 北半球河流右岸的冲刷甚于左岸，铁路右轨的磨损大于左 轨。在南半球，情况正好相反。 2，应用 3. 落体偏东问题 可略去ω2项，得 轨道方程 落地时 上 页 下 页 结 束 返 回 第4章 转动参照系