Билет №32

1.В неинерциальных системах отсчета законы Ньютона не выполняются. В частности, материальная точка может изменять состояние своего движений относительно неинерциальной системы отсчета S без всякого воздействия на эту точку со стороны других тел.

2. Основной закон динамики материальной точки в неинерциальных системах отсчета можно получить исходя из второго закона Ньютона и связи между абсолютным и относительным ускорением материальной точки. Из (a_a=a_r+a_e+a_k) следует, что произведение массы материальной точки на ее относительное ускорение равно

ma_r=ma-ma_e-ma_k

Согласно второму закону Ньютона, записанному применительно к абсолютному движению материальной точки т.е. к ее движению относительно инерциальной системы отсчета К,

ma=F,

где F геометрическая сумма всех сил, действующих на материальную точку. Следовательно, основное уравнение динамики относительно движения материальной точки имеют вид

_mar=F-ma_e-ma_k.

Его можно привести к виду, аналогичному по форме основному закону динамики абсолютного движения точки:

mar=F+I_e+I_k.

Векторные велечины I_e=-ma_e и I_k=-ma_k имеют размерность силы и называются собственно переносной силой инерции и кориолисовой силой инерции.

3. Из ( ) следует, что в общем случае переносная сила инерции равна сумме трех членов:

Последний член правой части этого выражения

называется центробежной силой инерции или просто центробежной силой, так как этот вектор перпендикулярен мгновенной оси вращения инерциальной системы отсчета S( т.е. вектору ) и направлен от указанной оси. Модуль центробежной силы

,

где р- расстояние от материальной точки массы m до мгновенной оси вращения отсчета S.

Переносная сила инерции совпадает с центробежной, если неинерциальная система отсчета движется поступательно с постоянной скоростью и вращается с постоянной угловой скоростью .

4. Кориолисова сила инерции

.

Эта сила действует на материальную точку тогда, когда неинерциальная система отсчёта вращается, а материальная точка движется относительно нее.

Кориолисова сила инерции не совершает работы в относительном движении материальной точки, так же эта сила направлена перпендикулярно скорости относительного движения точки. Следовательно, кориолисова сила инерции служит примером гироскопических сил.

Билет №33

В НИСО в работе внешних сил   учитывается работа сил инерции.

Закон сохранения механической энергии: механическая энергия замкнутой консервативной системы сохраняется:  .

Полная механическая энергия системы

,

где   - потенциальная энергия системы во внешнем поле.

,

, .