Силы инерции во вращающейся системе отсчета и их проявление. Сила Кориолиса.

ma₀ – Сила инерции общ неравномерное постоянное движение

m[ ,r] - Сила инерции общ неравномерного времени

m r₁ - центростремительная сила инерции

-2m[ ,V] - сила инерции Кориолиса

1. НИСО не вращается =0

2. тело m покоится относительно НИСО V=0

3. [ , V]=0

Все тела

Силы инерции, которые действуют на тела в неинерциальной системе отсчета, пропорциональны их массам и при прочих равных условиях сообщают этим телам одинаковые ускорения. Значит в поле сил инерции эти тела движутся абсолютно одинаково, если только одинаковы начальные условия. Тем же свойством обладают тела, которые находятся под действием сил поля тяготения.

 

Возможны условия, при которых силы инерции и силы тяготения невозможно различить. Например, движение тел в равноускоренном лифте происходит точно так же, как и в неподвижном лифте, висящем в однородном поле тяжести. Никакой эксперимент, выполненный внутри лифта, не может отделить однородное поле сил инерции от однородного поля тяготения.

 

Аналогия между силами тяготения и силами инерции лежит в основе принципа эквивалентности сил инерции и гравитационных сил (принципа эквивалентности Эйнштейна): все физические явления в поле тяготения происходят так же, как и в соответствующем поле сил инерции, если напряженности обоих полей в соответствующих точках пространства совпадают, а остальные начальные условия для рассматриваемых тел одинаковы. Этот принцип является основой общей теории относительности.

 

18 вопрос

Преобразование координат Галилея. Механический принцип относительности.

Классическая механика

Принцип относительности:

1) любая система отсчета, движущаяся по отношению к данной инерциальной системе отсчета с постоянной по величине и направлению скоростью, тоже будет инерциальной.

2) Законы природы проявляются совершенно одинаковым образом во всех инерциальных системах отсчета.

3) Уравнения выражающие законы природы, инвариантны по отношению к преобразованиям координат и времени при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой.

Преобразования Галилея

Ход времени не зависит от состояния движения системы

Дифференцируя по времени:

Формулы связывают скорости точки Р в обеих системах отсчета

(также с х и у)

 

19 вопрос

Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца. Относительность времени.

Специальная теория относительности (СТО) — теория, описывающая движение, законы механики и пространственно-временные отношения при произвольных скоростях движения, меньших скорости света в вакууме, в том числе близких к скорости света.

Постулаты:

-скорость света в вакууме с=3*10⁸ м/с

- СТО является наибольшей возможной скоростью передачи сигнала.

- СТО одинакова во всех инерциальных системах отсчета

- СТО независима от направления распространения

Объединение принципа относительности с принципом постоянства скорости света называется принцип относительности Эйнштейна.

Преобразования Лоренца.

В начальный момент времени t₀=0 начало координат обеих систем совпадали, и к общей точке О начала системы была проведена световая спышка.

Рассмотрим инерциальную систему отсчета

За время t в системе К световой фронт распределяется по всем направлениям на расстоянии ct, радиус света фронта в подвижной системе отсчета К’ будет равно ct’

Координаты точки Р в К: x²+y²+z²=c²t²

Координаты точки Р в К’: x’²+y’²+z’²=c²t’²

y’=y; z’=z

K’—>K

y=y’; z=z’

Следствия преобразования Лоренца

 

20 вопрос