2-5 力学相对性原理 惯性系与非惯性系.pptVIP

第二章 牛顿定律 物理学教程 （第二版） * 2 – 5 力学相对性原理 非惯性系与惯性力 一 力学相对性原理 2）对于不同惯性系，牛顿力学的规律都具有相同的形式，与惯性系的运动无关 . 1）凡相对于惯性系作匀速直线运动的一切参考系都是惯性系 . 伽利略相对性原理 结论 为常量 m 光滑桌面 二 非惯性系和惯性力 地面参考系：小球保持匀速直线运动. 定义：对某一特定物体惯性定律成立的参考系叫做惯性参考系.相对惯性系作加速运动的参考系为非惯性参考系 . 车厢参考系：小球加速度为 . 1 非惯性系 实际处理：选择对所研究问题适宜的近似惯性系 太阳绕银河系中心公转： 太阳参考系（恒星基准）：较好的惯性系 地球绕太阳公转： 地心参考系（恒星基准）：近似的惯性系 相对已知惯性系静止或匀速直线运动的参考系是惯性系；相对已知惯性系加速运动的参考系是非惯性系。 如何判断一个参考系是否惯性系？ 对日常运动的研究和实验，地面可作为近似程度相当好的惯性系；而相对地面加速运动的参考系是非惯性系。 实际生活中存在大量非惯性系，分为两类： 加速平动参考系 转动参考系 其中牛顿运动定律不成立 问: 此现象无法用牛顿定律说明, 应如何解决 ? 问题：如何在加速参考系（非惯性系）中借用牛顿定律形式研究物体的运动？ 1).加速平动参考系 以加速度 相对于惯性系 平动的非惯性系 设想其中所有物体都受一虚拟力（惯性力）的作用 大小：物体质量与非惯性系对惯性系的加速度的乘积 方向：与非惯性系对惯性系的加速度方向相反 性质：不是真实的力，无施力物体，无反作用力。 2 惯性力— 惯性在非惯性系中的表现. 作用：引人惯性力后，在非惯性系中，牛顿第二定律 形式上成立。 乙 乙 注意：惯性力有真实效果，可以测量。 练习： 为什么要系安全带？（库柏 《物理世界》） 无法靠静摩擦力平衡，必须系安全带。 非惯性系中的力学定律： 与惯性系中的力学定律比较： 2).转动参考系 甲 乙 对甲：小球受弹力 作圆周运动 对乙：m 受到弹性力 的作用却不运动， 为什么？ 因为圆盘为非惯性系，牛顿定律不成立。