1、質(zhì)點(diǎn)在非慣性系中的運(yùn)動(dòng),幾個(gè)有意義的實(shí)際問(wèn)題, 飛行員的黑暈和紅視現(xiàn)象,爬升時(shí)：a 5g,俯沖時(shí)：a 2g,幾個(gè)有意義的實(shí)際問(wèn)題,幾個(gè)有意義的實(shí)際問(wèn)題,幾個(gè)有意義的實(shí)際問(wèn)題,幾個(gè)有意義的實(shí)際問(wèn)題,幾個(gè)有意義的實(shí)際問(wèn)題,北半球由南 向北流動(dòng)的河 流對(duì)河岸將產(chǎn) 生什么作用,？,質(zhì)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)的基本方程,慣性參考系 O x y z,非慣性參考系 Oxyz,絕對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡 sa質(zhì)點(diǎn)M在慣性參考系中的運(yùn)動(dòng)軌跡,相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡 sr質(zhì)點(diǎn)M在非慣性參考系中的運(yùn)動(dòng)軌跡,研究質(zhì)點(diǎn)在非慣性參考系中 的運(yùn)動(dòng)需要先研究質(zhì)點(diǎn)在慣性 參考系中的運(yùn)動(dòng)。,相對(duì)位矢 r,F 作用在質(zhì)點(diǎn)上的力,對(duì)質(zhì)點(diǎn)M應(yīng)用牛頓第二定律,根據(jù)加速

2、度合成定理,非慣性系中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程,質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量與質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)加速度的乘積等于作用在質(zhì)點(diǎn)上的外力的合力與牽連慣性力以及科氏力的矢量和。,(1)當(dāng)動(dòng)系相對(duì)于定系僅作平動(dòng)時(shí),(2)當(dāng)動(dòng)系相對(duì)于定系作勻速直線平動(dòng)時(shí),(3)當(dāng)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于動(dòng)參考系靜止時(shí),(4)當(dāng)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于動(dòng)參考系勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)相對(duì)靜止的平衡方程：即質(zhì)點(diǎn)在非慣性參考系中保持相對(duì) 靜止時(shí)，作用在質(zhì)點(diǎn)上的力與質(zhì)點(diǎn)的牽連慣性力相互平衡。,質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡方程,飛機(jī)急速爬高時(shí) 飛行員的黑暈現(xiàn)象,爬升時(shí)：a 5g,慣性參考系地球 非慣性參考系飛機(jī),動(dòng)點(diǎn)血流質(zhì)點(diǎn),牽連慣性力向下，從心臟 流向頭部的血流受阻，造成 大腦缺血，形成黑暈現(xiàn)象。,飛行員的

3、黑暈與紅視現(xiàn)象,俯沖時(shí)：a 2g,飛機(jī)急速俯沖時(shí) 飛行員的紅視現(xiàn)象,牽連慣性力向上，使血流 自下而上加速流動(dòng)，造成 大腦充血，形成紅視現(xiàn)象。,飛行員的黑暈與紅視現(xiàn)象,慣性參考系地球 非慣性參考系飛機(jī),動(dòng)點(diǎn)血流質(zhì)點(diǎn),慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的大盤(pán)使快速運(yùn)動(dòng)的皮帶變形,慣性參考系地球 非慣性參考系大盤(pán),動(dòng)點(diǎn)皮帶上的小段質(zhì) 量 m,牽連慣性力 大盤(pán)轉(zhuǎn)速 很慢，牽連加速度很小， m的牽連慣性力可以忽略 不計(jì)。,慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的大盤(pán)使快速運(yùn)動(dòng)的皮帶變形,牽連慣性力 大盤(pán)轉(zhuǎn)速很慢，牽連加速度很小， m的牽連慣性力可以忽略不計(jì)。,科氏力 m的科氏加速度 aC2 v,科氏力 FIC2 m v，使皮帶變形。,慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的大盤(pán)使快速運(yùn)動(dòng)

4、的皮帶變形,由于地球的 自轉(zhuǎn)引起的水 流科氏慣性力。,水流科氏 慣性力對(duì)右 岸的沖刷。,解：取小球 M 為研究對(duì)象,單擺相對(duì)靜止時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足,解得：,解：取地球?yàn)榉菓T性參考系，考察任一點(diǎn)M FIC 應(yīng)提供其圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。,該處應(yīng)在南半球,緯度 = 59,例 題 3,開(kāi)有矩形槽的大盤(pán)以等角速度繞O軸旋轉(zhuǎn)。矩形槽內(nèi)安置物塊-彈簧系統(tǒng)，物塊P的質(zhì)量為m，彈簧的剛度系數(shù)為k 。初始狀態(tài)下，物塊處于大盤(pán)圓心O ，這時(shí)彈簧不變形。,求：1、物塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)微分方程； 2、物塊對(duì)槽壁的側(cè)壓力。,解： 1、非慣性參考系O x y,動(dòng)點(diǎn)物塊P,2、分析相對(duì)速度和各種加速度：,相對(duì)速度vr 沿著x正向,牽連加速度aen由大盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)引起,科氏加速度aC 2 vr,3、分析質(zhì)點(diǎn)(物塊)受力：,F 彈簧力F2k x,FN 槽對(duì)物塊的約束力,FIC 科氏力,FIen 法向牽連慣性力 FIenm 2 x,4、建立質(zhì)點(diǎn)(物塊)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)微 分方程：,5、計(jì)算結(jié)果分析與討論,物塊在x0處的平衡位置為穩(wěn)定平衡位置。,結(jié)論與討論, 關(guān)于傅科擺的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡,結(jié)論與討論, 關(guān)于傅科擺的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡,慣性參考系地心系 O ,動(dòng)參考系Ox y