Шпаргалка: Основы физики

Относительно вагона шар движется с ускорением a = -ω

X’Y’Z’

Шар: ∑F=0

Имеет ускорение a в системе отсчета, связанной с вагоном, закон инерции нарушается – возникает ускорение, не вызванное силами:

ω=-a

В X’Y’Z’ нарушается закон инерции. Такая система является неинерциальной.

X’Y’Z’ или движется равномерно и прямолинейно, пружина не деформирована.

Вагон движется с ускорением, то пружина растягивается и будет сохранять это деформированное состояние до тех пор, пока продолжается ускоренное движение вагона.

Шар покоится относительно вагона.

XYZ (ИСО) Шар покоится относительно вагона, следовательно он вместе с вагоном движется относительно Земли с ускорением ω. По второму з-ну Ньютона ускорение вызвано силой F=mω Эта сила приложена к шару со стороны деформированной пружины F=kx= mω

X’Y’Z’ (НИСО) Шар покоится относительно вагона, хотя деформированная пружина действует на него с силой F=kx. Следовательно, нарушается второй з-н Ньютона ω =f / m = kx / m

Силы инерции

Рис. 1 – шар движется с ускорением a =- ω . Шар ведет себя так, как если бы на него действовала некоторая сила:

I = ma = - mω

Рис. 2 – на шар действует деформированная пружина с силой F = -kx. Она же сообщает шару ускорение относительно вагона.

Дело обстоит так, как если бы на шар действовала некая сила: I = ma =- mω , которая уравновешивала бы силу F.

Основное уравнение динамики в НИСО

R + I = ma

R – сумма всех сил взаимодействия

I – сила инерции