Неинерциональные системы отсчёта. Силы инерции

1. Инерциальные системы отсчёта

Инерциальная система отсчёта — это система, в которой выполняется первый закон Ньютона:

 Тело сохраняет покой или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют силы.

Примеры:

• система, связанная с Землёй (приближённо)

• система, движущаяся равномерно

2. Неинерциальные системы отсчёта

Неинерциальная система отсчёта — это система, которая движется с ускорением.

 В таких системах законы Ньютона в обычном виде не выполняются, если не учитывать дополнительные силы.

Примеры

• автомобиль, который разгоняется или тормозит

• лифт, движущийся с ускорением

• вращающаяся карусель

Наглядная схема

Автомобиль разгоняется →

Пассажир:
[●] ← отклоняется назад

Возникает «мнимая» сила

3. Силы инерции

Чтобы применять законы Ньютона в неинерциальной системе, вводят силы инерции.

 Это силы, которые:

• возникают из-за ускоренного движения системы

• не связаны с взаимодействием тел

Основная формула

​

Где:

•  — масса тела
•  — ускорение системы отсчёта

Смысл

• Сила инерции направлена против ускорения системы

• Она объясняет «отклонение» тел

4. Примеры сил инерции

1. При разгоне

Система →
Тело отклоняется ←

Сила инерции направлена назад

2. При торможении

Система ←
Тело наклоняется вперёд →

Сила инерции вперёд

3. Центробежная сила

Возникает во вращающейся системе:

   ● → наружу

Вращение
Сила направлена от центра

 Пример: карусель, вращение Земли

5. Применение

• движение транспорта

• вращающиеся системы

• космонавтика

• анализ ускоренных систем

6. Важные выводы

1. Инерциальные системы — законы Ньютона выполняются

2. Неинерциальные — система движется с ускорением

3. В них возникают силы инерции

4. Эти силы не связаны с реальными взаимодействиями

5. Они позволяют применять законы Ньютона

7. Вопросы для самопроверки

1. Что такое система отсчёта?

2. Какая система называется инерциальной?

3. Какая система называется неинерциальной?

4. Приведи примеры неинерциальных систем.

5. Что такое силы инерции?

6. Как направлена сила инерции?

7. Запишите формулу силы инерции.

8. Почему пассажира отклоняет назад при разгоне?

9. Что такое центробежная сила?

10. Где применяются силы инерции?