Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2017-10-16 | 1296 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Принцип относительности классической механики
Пусть переносное движение подвижной системы координат является поступательным, прямолинейным и равномерным. В этом случае и является постоянным вектором. Тогда
В результате для такой подвижной системы координат основное уравнение динамики относительного движения примет вид
То есть, относительное движение в такой системе координат происходит только под действием обычных сил, как и в неподвижной системе координат, независимо от направления и скорости движения подвижной системы координат.
Всякая система координат, движущаяся относительно основной системы поступательно, прямолинейно и равномерно, называется инерциальной.
Наблюдатель, находящийся в инерциальной системе координат в замкнутом помещении, с помощью любых физических опытов не может определить, находится ли его система в покое или движется в какую-либо сторону по инерции.
В этом заключается впервые сформулированный Галилеем принцип относительности классической механики: законы динамики одинаковы во всех инерциальных системах координат.
Случай относительного покоя
Рассмотрим частный случай, когда точка находится в равновесии относительно подвижной системы координат. В этом случае относительная скорость . Тогда и сила инерции Кориолиса равна нулю. Кроме того, при относительном покое относительное ускорение . В результате уравнение (12) примет вид
(16)
Уравнение (16) выражает условие относительного покоя, которое формулируется в виде: для равновесия материальной точки относительно подвижной системы координат необходимо и достаточно, чтобы приложенные к точке силы уравновешивались с переносной силой инерции.
|
Эффекты от действия сил инерции, возникающих за счет
Вращения Земли
Рассмотрим далее некоторые эффекты, обусловленные действием переносной и кориолисовой сил инерции при движении тел по земной поверхности. Будем учитывать только вращение Земли вокруг собственной оси, проходящей через северный и южный полюсы (см. рис. 5).
Рис. 5
Изучим вначале действие переносной силы инерции. Земля вращается вокруг своей оси с постоянной угловой скоростью, поэтому на материальную точку, находящуюся у земной поверхности, действует переносная сила инерции, направленная от оси вращения (см. рис. 5). Величина этой силы инерции пропорциональна расстоянию от точки до оси вращения. Она обращается в нуль на полюсе и достигает максимального значения на экваторе.
В связи с этим сила тяжести , получающаяся как результат геометрического сложения силы притяжения со стороны Земли и переносной силы инерции (см. рис. 5), будет изменяться в зависимости от географической широты λ. Соответственно будет изменяться и ускорение свободного падения g, принимая максимальное значение на полюсе и минимальное – на экваторе.
Если рассмотреть находящийся в равновесии грузик, подвешенный на нити, то линия отвеса (продолжение нити) будет отклоняться от перпендикуляра к земной поверхности, проходящего через центр Земли, если точка подвеса не находится на полюсе или экваторе (см. рис. 6).
Рис. 6
Рассмотрим теперь действие кориолисовой силы инерции. Пусть точка движется со скоростью по поверхности Земли вдоль меридиана в северном полушарии (см. рис. 7). При этом ускорение Кориолиса
Рис. 7
будет направлена влево по отношению к направлению движения, а сила инерции Кориолиса – вправо. Можно доказать, что при движении точки по поверхности Земли в северном полушарии в любом направлении кориолисова сила инерции будет направлена вправо по отношению к направлению движения.
Действием кориолисовой силы инерции объясняется ряд наблюдаемых на практике явлений, такие как отклонение артиллерийского снаряда вправо от линии прицеливания и более быстрое изнашивание правого рельса железнодорожных путей. Этим же можно объяснить эмпирически установленный закон Бэра, в соответствии с которым правый берег рек, протекающих в северном полушарии, обычно является более крутым. Аналогичным образом можно доказать, что за счет действия кориолисовой силы инерции падающие на Землю в северном полушарии тела отклоняются к востоку от вертикали.
|
|
|
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!