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文檔簡介

1、3.5 非慣性中的動力學,3.5.1 直線加速參考系中的慣性力,3.5.2 離心慣性力,3.5.3 科里奧利力,問題：,車的a = 0 時單擺和小球的狀態(tài)符合牛頓定律，,a0時單擺和小球的狀態(tài)為什么不符合牛頓定律？,3.5 非慣性中的動力學,3.5.1 直線加速參考系中的慣性力,設動參考系O 相對于靜參考系O以加速度 作直線加速運動,則質點在O系中的加速度 和質點在O系中的加速度 關系為,平移慣性力,真實力,所以,即,其中,例題1 雜技演員站在沿傾角為 的斜面下滑的車廂內，以速率v0 垂直于斜面上拋紅球，經時間 t0 后又以2v0 垂直于斜面上拋一藍球. 車廂與斜面無摩擦.問二球何時相遇.,解

2、 以車廂為參考系，小球受力見上右圖.,以出手高度為坐標原點建立坐標系Oy，以拋出紅球時為計時起點.對紅球和藍球分別有,兩球相遇時 ，得相遇時間為,討論因 t = t0 時才拋藍球，故應 t遇 t0 .因而要求,即必在紅球返回 y 0 之前拋出藍球.,例題2 如圖所示情況中，若忽略一切摩擦. 試求兩物體的相對加速度.,解m1在非慣性系中，取動坐標系x沿斜面,受力分析如圖,3.5.2 離心慣性力,物體位于過原點而垂直轉軸的平面內，相對于圓盤靜止，則,對于觀察者1：,對于觀察者2：,離心慣性力(離心力),其中:,例題3 北京紫竹院公園有一旋風游戲機，大意如圖所示.設大圓盤轉軸OO與鉛直方向成 =18

3、，勻速轉動，角速度為0= 0.84 rad/s 。離該軸 R 2.0 m 處又有與 OO平行的PP ，繞 PP 轉動的座椅與 PP 軸距離為 r =1.6m.為簡單起見，設轉椅靜止于大圓盤.設椅座光滑，側向力全來自扶手.又設兩游客質量均為 m =60 kg .求游客處于最高點B和較低點A處時受座椅的力.,要求在非慣性系中求解.,解 選大轉盤為參考系，,3.5.3 科里奧利力,物體相對地面沿 直線OABC運動,物體相對轉盤沿曲 線OA BC3 運動,效應一：,1. 定性說明,物體相對轉盤沿 直線OABC運動,物體相對地面沿 曲線OABC 運動,效應二：,物體相對慣性系作曲線運動，表明物體必受真實力作用. 物體所受真實力與物體所受慣性力大小相等、方向相反。,2.科里奧利力定量表述,考慮物體相對地面走的是曲線，則相對轉盤走的是直線.,設物體相對轉盤速度為,設物體向右方的加速度為aK,比較以上兩式，得,考慮到方向,科里奧利加速度,質點相對轉盤走的是直線,科里奧利力,傅科擺直接

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