(
课件网) 非惯性参考系 惯性力 主要研究相对于“运动”参考系的运动定律。 惯性参考系 “静止”参考系 “绝对”运动 非惯性参考系 “运动”参考系 “相对”运动 惯性参考系：物体惯性定律成立的参考系。 （自由质点相对它静止或作匀速直线运动的参考系。） 牛顿运动定律 关键：掌握“绝对、牵连和相对”加速度之间的关系，从而正确计入惯性力。 vo为“牵连”速度， ao为“牵连”加速度；(普遍性） v’为相对速度， a’为相对加速度. (特殊性） 平动参考系 平动不一定是直线运动 O‘ P “运动”系 r’ O r0 “静止”系 r 伽利略变换 注意： （1）惯性力并非牛顿力，并不存在特定物体间相互作用，因而不存在反作用力； （2）平动参考系中所有质点都受到惯性力，与“重力”相似。（无法区分引力与惯性力） 两个参考系作匀速相对运动。 牛顿第二定律 引入“惯性力”（-ma0）后，牛顿运动定律就“仍然”成立。 对此特定物体的作用特征。 特定物体对于参考系的运动特征。 例（P155）：汽车以匀加速度a0向前行驶，在车中用线悬挂着一个小球。试求悬线达到稳定时与竖直方向所作角度。 a0 -mg T y x o 运动方程 y’ -mg T a0 x’ o’ -ma0 N+mg-ma=0 N’= -N = mg-ma a<0, 加速度向上，超重 a>0, 加速度向下，失重 自由落体： a=g N’= 0 完全失重 电梯、加速车厢里的氢气球如何运动？ 电梯、加速车厢里的氢气球如何运动？ 将电梯、车厢的加速运动等效为重力场，再考虑浮力 “昼涨称潮,夜涨称汐” “潮者，据朝来也; 汐者,言夕至也” —葛洪《抱朴子·外佚文》 如果说，潮汐是月球的万有引力吸引海水造成的，那么 （1）为什么向着和背着月亮一面的海水都升高，从而一昼夜涨两次潮？ （2）按距离平方反比计算，太阳对海水的引力比月亮大180倍，为什么说潮汐主要是月亮引起的？ 引力的均匀部分： 可以通过“加速度”被“创造出来” 和 被“消灭掉”; 引力的非均匀部分(即引潮力)： 是时空弯曲的反映， 具有更为本质的意义 定量的计算表明： 海水两端凸起，引潮力反比于 r 3 ！ 大潮和小潮 = 2.20 转动参考系（一） 讨论相对于“转动”参考系相对静止的情况。 v= r T 惯性系 f=m 2r T 非惯性系 惯性离心力 惯性离心力 相对于转动的参考系，应计入惯性离心力； 如转速有变化，还应计入切向惯性力； 注意区别惯性离心力（惯性力）与离心力（牛顿力）。 质点施于其它物体. 角速度 （矢量） 右手法则 r’ O’ O P点的加速度 矢量式 矢量式与原点的在轴线上的位置无关! 矢量叉乘的例子 矢量积（叉乘）： 结果为矢量，方向按右手法则 一个矢量与另一个矢量的垂直分量的乘积 标量积（点乘）： 结果为标量 一个矢量与另一个矢量的平行分量的乘积 “静止”参考系中，牛顿运动定律： “转动”参考系中，牛顿运动定律： 切向惯性力 惯性离心力 物体相对于转动参考系静止。 切向加速度 法向加速度 加速度（另一种推导 ）： 例（P165）：试研究地面上物体的重量。所谓重量即静止于地球上的物体施于其承托物的力。 x’ z’ GMm/R2 m 2Rcos 隔离物体 具体分析（重力、惯性离心力) 建立坐标(Z’为天顶,X’为南方) 列出方程 惯性离心力 合力 x’ z’ GMm/R2 m 2Rcos 简化 由于 =7.29x10-5弧度/秒，很小： 重量是引力与惯性离心力的合力； 重量大小小于真正的引力大小； 重量指向偏离引力指向。 转动参考系（二） 讨论相对于“转动”参考系相对运动的情况。 科里奥利力 v’ O 2’ 1 2 v’ v’ r O t (r+v’ t) (r+v’ t) v’ t t 2’ v v (r+v’ t) v’ t t 2’ v v 牵连运动改变了相对速度v’方向，因而产生了横向加速度 v’；同时，相对运动又改变了牵连速度的量值(r变为r+v’ t)，故又产生了横向 ... ...
