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文档简介

1、3.5 非惯性中的动力学,3.5.1 直线加速参考系中的惯性力,3.5.2 离心惯性力,3.5.3 科里奥利力,问题：,车的a = 0 时单摆和小球的状态符合牛顿定律，,a0时单摆和小球的状态为什么不符合牛顿定律？,3.5 非惯性中的动力学,3.5.1 直线加速参考系中的惯性力,设动参考系O 相对于静参考系O以加速度 作直线加速运动,则质点在O系中的加速度 和质点在O系中的加速度 关系为,平移惯性力,真实力,所以,即,其中,例题1 杂技演员站在沿倾角为 的斜面下滑的车厢内，以速率v0 垂直于斜面上抛红球，经时间 t0 后又以2v0 垂直于斜面上抛一蓝球. 车厢与斜面无摩擦.问二球何时相遇.,解

2、 以车厢为参考系，小球受力见上右图.,以出手高度为坐标原点建立坐标系Oy，以抛出红球时为计时起点.对红球和蓝球分别有,两球相遇时 ，得相遇时间为,讨论因 t = t0 时才抛蓝球，故应 t遇 t0 .因而要求,即必在红球返回 y 0 之前抛出蓝球.,例题2 如图所示情况中，若忽略一切摩擦. 试求两物体的相对加速度.,解m1在非惯性系中，取动坐标系x沿斜面,受力分析如图,3.5.2 离心惯性力,物体位于过原点而垂直转轴的平面内，相对于圆盘静止，则,对于观察者1：,对于观察者2：,离心惯性力(离心力),其中:,例题3 北京紫竹院公园有一旋风游戏机，大意如图所示.设大圆盘转轴OO与铅直方向成 =18

3、，匀速转动，角速度为0= 0.84 rad/s 。离该轴 R 2.0 m 处又有与 OO平行的PP ，绕 PP 转动的座椅与 PP 轴距离为 r =1.6m.为简单起见，设转椅静止于大圆盘.设椅座光滑，侧向力全来自扶手.又设两游客质量均为 m =60 kg .求游客处于最高点B和较低点A处时受座椅的力.,要求在非惯性系中求解.,解 选大转盘为参考系，,3.5.3 科里奥利力,物体相对地面沿 直线OABC运动,物体相对转盘沿曲 线OA BC3 运动,效应一：,1. 定性说明,物体相对转盘沿 直线OABC运动,物体相对地面沿 曲线OABC 运动,效应二：,物体相对惯性系作曲线运动，表明物体必受真实力作用. 物体所受真实力与物体所受惯性力大小相等、方向相反。,2.科里奥利力定量表述,考虑物体相对地面走的是曲线，则相对转盘走的是直线.,设物体相对转盘速度为,设物体向右方的加速度为aK,比较以上两式，得,考虑到方向,科里奥利加速度,质点相对转盘走的是直线,科里奥利力,傅科摆直接

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