《大學物理上教學》6.非慣性系

1.9.非慣性系牛頓第二定律僅僅適用于慣性系,怎樣把牛頓第二定律推廣到非慣性系呢?慣性系：相對于地球靜止或作勻速直線運動的物體。非慣性系：相對地面慣性系做加速運動的物體。

平動加速系：相對于慣性系作變速直線運動，但是本身沒有轉(zhuǎn)動的物體。例如：在平直軌道上加速運動的火車。轉(zhuǎn)動參考系：相對慣性系轉(zhuǎn)動的物體。例如：轉(zhuǎn)盤在水平面勻速轉(zhuǎn)動。.1.慣性力S------慣性系-----非慣性系系相對S系的加速度----分別表示一質(zhì)量為和的質(zhì)點在S系和系中的加速度在平動加速系中，對牛頓第二定律進行推廣。.非慣性系和慣性力以車廂作參考系，小球以大小為a的加速度向左運動，我們可以認為小球受到一個水平向左的力F，在這個力的作用下，使小球產(chǎn)生水平向左的加速度a，這個力就叫做“慣性力”.關(guān)于慣性力：與真實的力不同，是一個假想的力。真實的力有施力物體，慣性力沒有施力物體。一般只在非慣性系中出現(xiàn)。在牛頓力學中，真實力與慣性力是有區(qū)別的.據(jù)加速度的變換關(guān)系有在S系中，牛頓定律成立在系中牛頓定律在系中不成立大小方向與的方向相反在非慣性系中慣性力.在轉(zhuǎn)動參考系中，對牛頓第二定律進行推廣。如圖所示系統(tǒng)：大小方向沿著圓的半徑向外慣性離心力注意：慣性力不是作用力，沒有施力物體，它是虛擬力，在非慣性系中來自參考系本身的加速效應。只有非慣性系中才能觀察到慣性力。在地球上觀察，小球加速運動；在轉(zhuǎn)盤上觀察，小球靜止。而小球受力情況完全一樣，這樣出現(xiàn)兩個運動規(guī)律，產(chǎn)生矛盾。.3.慣性力的應用(1)加速度計B—指針K—平衡彈簧C—表盤o—支點ComBKCoKmBa.結(jié)構(gòu).b.工作原理ComBKCoKm加速度計整體以加速度運動時，m受慣性力作用，引起指針B偏轉(zhuǎn)。.(2)炮彈引爆彈體引信擊針擊針座彈簧K1a.引爆原理.彈體引信擊針擊針座K1(2)炮彈引爆a.引爆原理.彈體引信擊針擊針座K1b.保險裝置離心子K2(2)炮彈引爆a.引爆原理.彈體引信擊針擊針座K1b.保險裝置離心子K2(2)炮彈引爆a.引爆原理.例題一質(zhì)量為60kg的人，站在電梯中的磅秤上，當電梯以0.5m/s2的加速度勻加速上升時，磅秤上指示的讀數(shù)是多少？試用慣性力的方法求解。解取電梯為參考系。已知這個非慣性系以a=0.5m/s2的加速度對地面參考系運動，與之相應的慣性力從電梯這個非慣性系來看，人除受重力G（方向向下）和磅秤對它的支持力N(方向向上)之外，還要另加一個。此人相對于電梯是靜止的，則以上三個力必須恰好平衡..即于是由此可見，磅秤上的讀數(shù)（根據(jù)牛頓第三定律，它讀的是人對秤的正壓力，而正壓力和N是一對大小相等的相互作用）不等于物體所受的重力G。當加速上升時，N>