inercijalni i neinercijalni sustavifizika.unios.hr/~dstanic/osnove_fizike_1/07.inercijalni... ·...
TRANSCRIPT
-
8. Inercijalni i neinercijalni sustavi
Gibanje promatramo u odreñenom koordinatnom sustavu .r, v, a – ovise o izboru referentnog sustava
Vanjske sile ovise samo o meñusobnom položaju tijelaokoline, a ne o izboru sustava.
Inercijalni sustavi = sustavi u kojima vrijede Newtonovi zakoni= sustavi u kojima vrijedi Galilejev princip relativnosti= sustavi koji se jedan u odnosu na drugi gibaju
jednoliko po pravcu ili miruju
Neinercijalni sustavi = sustavi koji se gibaju ubrzano u odnosu na neki inercijalni sustav
= ne vrijede Newtonovi zakoni ni Galilejev princip relativnosti
-
8.1. Inercijalni sustavi. Galiljev princip relativn osti
Inercijalni sustavi = sustavi u kojima vrijede Newtonovi zakoni (prvi Newtonov zakon inercije)
Ako je sustav S inercijalan, tada je inercijalan svaki drugi sustav S’ koji u odnosu na njega miruje ili se giba jednoliko po pravcu.
Promotrimo dva inercijalna sustava S i S’ koji se gibaju relativnom brzinom v0. (t=0, O=O’)
0v�
OO’
0
0
'
'
'
'
t t
r r r
v v v
a a
=
= +
= +
=
� � �
� � �
� �
Galilejeve transformacije
'0 0
'
'
'
'
'
'
'
x x
y y
z z
x x
x x v t v v v
y y v v
z z v v
t t a a
= + = +
= =
= =
= =0r�
-
8.1. Inercijalni sustavi. Galiljev princip relativn ostiKlasična fizika: (v
-
8.2. Jednoliko ubrzani sustavi. Inercijalne sile
0a�
( )0'a a a= −� � �- vanjska sila u S
-
8.2. Jednoliko ubrzani sustavi. Inercijalne sile
Inercijalna sila je posljedica ubrzanja referentnog sustava, a ne djelovanja drugih tijela. Usmjerena je u suprotnom smjeru od smjera akceleracije neinercijalnog sustava.
0iF ma= −�� �
Drugi Newtonov zakon imat će formalno isti oblik i u ubrzanom sustavu ako silama koje nastaju zbog djelovanja drugih tijela dodamo i inercijalnu silu:
' ima F F= +� �� ��
-
Primjer:Promotrimo dizalo koje se a) giba jednoliko prema goreb) giba jednoliko ubrzano prema gorec) giba jednoliko ubrzano prema dolje 0opF ma G F
G mg
= = + ==
�� � �� ��
( )0
0
' ' 0
'
'
op i
op i
F ma G F F
G F G F mg ma
G m g a
= = + + =
= − = + = −= +
�� � �� �� ��
�� �� �� �� �� �
( )0
0
' ' 0
'
'
op i
op i
F ma G F F
G F G F mg ma
G m g a
= = + + =
= − = + = −= −
�� � �� �� ��
�� �� �� �� �� �
a)
b)
c)
-
Primjer:Odnos težine i sile teže pri vožnji liftom.
-
Primjer:Visak obješen na stropu vozila koje ubrzava.
0 0ma atgmg g
α = =
-
8.3. Rotiraju ći sustavi. Centrifugalna i Coriolisova sila
-
8.3. Rotiraju ći sustavi. Centrifugalna i Coriolisova sila
-
8.3. Rotiraju ći sustavi. Centrifugalna i Coriolisova silaPrimjeri Coriolisove sile na Zemlji:- sjeverni vjeter postaje sjeveroistočni- tijelo koje slobodno pada otklanja se prema istoku- rijeke na sjevernoj polutki koje teku prema sjeveru otklanjaju se prema istoku- projektil: prema sjeveru – otklon na istok
-prema zapadu – otklon prema tlu-prema istoku – otklon prema gore
- Foucaultovo njihalo – dokaz rotacije Zemlje ω
W E
S
N
na sjevernoj polutki