Інерційна система відліку



Класична механіка


F=dpdtdisplaystyle mathbf F =frac dmathbf p dt


Другий закон Ньютона

Історія класичної механіки


  • переглянути

  • обговорити

  • редагувати




Дві системи відліку, одна з яких рухається зі швидкістю v→displaystyle vec v відносно іншої


Інерці́альна систе́ма ві́дліку — система відліку, в якій тіло, на яке не діють жодні сили (або сили, що діють на нього компенсують одна одну, тобто рівнодійна дорівнює нулю), рухається рівномірно й прямолінійно. Або це система відліку, в якій прискорення тіла зумовлене тільки дією на нього сил.


Існування інерціальних систем відліку постулюється в сучасному формулюванні законів Ньютона.


Система відліку, яка рухається із сталою швидкістю відносно інерціальної системи, також є інерціальною.


Інерціальність будь-якої реальної системи відліку приблизна. Будь-яка точка, що її можна було б вибрати за початок системи координат, здійснює якийсь нерівномірний рух. Так, наприклад, для більшості задач у земних умовах можна зв'язати інерціальну систему відліку з поверхнею Землі, нехтуючи обертанням планети навколо своєї осі чи навколо Сонця, проте при розгляді сил Коріоліса таку систему відліку вважати інерціальною не можна. Аналогічно, при розв'язуванні задач планетарного руху, можна знехтувати обертанням Сонця навколо центру галактики.


Спеціальна теорія відносності постулює, що всі фізичні закони однакові для усіх інерціальних систем відліку.


При переході від однієї інерціальної системи відліку до іншої справедливі перетворення Лоренца.


Системи відліку, зв'язані з тілами, що рухаються нерівномірно чи непрямолінійно, називаються неінерціальними системами відліку.



Загальні відомості |


Рух тіла можна описати лише відносно якогось іншого об'єкту - інших тіл, спостерігача, або за допомогою набору просторово-часових координат. Вони називаються системами відліку. Якщо обрано якусь систему координат, закони руху в ній можуть бути більш складними, ніж це необхідно. Наприклад, уявімо об'єкт в стані спокою (без зовнішніх сил, які впливають на нього) в деякій позиції instant. В багатьох координатних
системах, він почне рухатись до наступної позиції, навіть якщо на нього не впливають жодні сили. Однак, завжди можна обрати систему відліку в якій він залишатиметься стаціонарним. Так само, якщо простір не описаний рівномірно або не є незалежним від часу, координатна система може описати просте переміщення вільного тіла в просторі у вигляді складної траєкторії в цій системі відліку. Тому, інтуїтивно зрозуміле пояснення, що таке інерційна система відліку буде такий: В інерційній системі відліку, закони механіки приймають свою найпростішу форму.[1]


В інерційній системі, Перший закон Ньютона, закон інерції, виконується якщо: Будь-який вільний рух є рівномірним і прямолінійним.[1]Другий закон Ньютона для частки має форму:


F=ma ,displaystyle mathbf F =mmathbf a ,

де F результуюча сила (вектор), m маса частки і a прискорення частки (також вектор) який може виміряти спостерігач, в цій самій системі відліку, що знаходиться в спокої. Сила F є сумою векторів всіх сил що діють на частку, таки як електромагнітна, гравітаційна, ядерна і так далі. Для порівняння, Другий закон Ньютона в обертовій системі відліку, що обертається з кутовою швидкістю Ω довкола осі, приймає форму:


F′=ma ,displaystyle mathbf F '=mmathbf a ,

що виглядає так само як і в інерційній системі відліку, але тепер сила F′ є результуюча не лише F, а також додаткових умов (наступний абзац показує основні моменти без детальних математичних пояснень):


F′=F−2mΩ×vB−mΩ×(Ω×xB)−mdΩdt×xB ,displaystyle mathbf F '=mathbf F -2mmathbf Omega times mathbf v _B-mmathbf Omega times (mathbf Omega times mathbf x _B)-mfrac dmathbf Omega dttimes mathbf x _B ,

де кутове обертання системи відліку виражається вектором Ω, направленому в напрямі осі обертання, і з величиною, що дорівнює кутовій швидкості обертання Ω, символ × позначає векторний добуток, вектор xB визначає місцезнаходження тіла а вектор vB задає швидкість руху тіла відносно спостерігача, що обертається (відрізняється від швидкості, яку відносно спостерігача інерційної системи).



Джерела |


  • А. М. Федорченко. Теоретична механіка. Київ: «Вища школа», 1975, 516 с.


Примітки |




  1. ↑ аб Landau, L. D.; Lifshitz, E. M. (1960). Mechanics. Pergamon Press. с. 4–6. 







Фізика
Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.

-

Popular posts from this blog

Save data to MySQL database using ExtJS and PHP [closed]2019 Community Moderator ElectionHow can I prevent SQL injection in PHP?Which MySQL data type to use for storing boolean valuesPHP: Delete an element from an arrayHow do I connect to a MySQL Database in Python?Should I use the datetime or timestamp data type in MySQL?How to get a list of MySQL user accountsHow Do You Parse and Process HTML/XML in PHP?Reference — What does this symbol mean in PHP?How does PHP 'foreach' actually work?Why shouldn't I use mysql_* functions in PHP?

Image
Does this AnyDice function accurately calculate the number of ogres you make unconcious with three 4th-level castings of Sleep? Making a sword in the stone, in a medieval world without magic Identifying the interval from A♭ to D♯ Why is Vishnu's skin colour mentioned as both white and blue in the Vishnu-sahasranaama? SQL Server Primary Login Restrictions Have researchers managed to "reverse time"? If so, what does that mean for physics? Why does Deadpool say "You're welcome, Canada," after shooting Ryan Reynolds in the end credits? Check this translation of Amores 1.3.26 Why did it take so long to abandon sail after steamships were demonstrated? Plot a function of two variables equal 0 2D counterpart of std::array in C++17 Could the Saturn V actually have launched astronauts around Venus? Why is "das Weib" grammatically neuter? How to make healing in an exploration game interesting Life insurance that covers only simulta
Read more

Compiling GNU Global with universal-ctags support Announcing the arrival of Valued Associate #679: Cesar Manara Planned maintenance scheduled April 23, 2019 at 23:30 UTC (7:30pm US/Eastern) Data science time! April 2019 and salary with experience The Ask Question Wizard is Live!Tags for Emacs: Relationship between etags, ebrowse, cscope, GNU Global and exuberant ctagsVim and Ctags tips and trickscscope or ctags why choose one over the other?scons and ctagsctags cannot open option file “.ctags”Adding tag scopes in universal-ctagsShould I use Universal-ctags?Universal ctags on WindowsHow do I install GNU Global with universal ctags support using Homebrew?Universal ctags with emacsHow to highlight ctags generated by Universal Ctags in Vim?

Image
How to ask rejected full-time candidates to apply to teach individual courses? Why these surprising proportionalities of integrals involving odd zeta values? A German immigrant ancestor has a "Registration Affidavit of Alien Enemy" on file. What does that mean exactly? Why did Israel vote against lifting the American embargo on Cuba? Unix AIX passing variable and arguments to expect and spawn Kepler's 3rd law: ratios don't fit data Why does my GNOME settings mention "Moto C Plus"? Continue tikz picture on next page What documents does someone with a long-term visa need to travel to another Schengen country? “Since the train was delayed for more than an hour, passengers were given a full refund.” – Why is there no article before “passengers”? How to create a command for the "strange m" symbol in latex? How to get a single big right brace? Is the Mordenkainen's Sword spell underpowered? Why did Bronn offer to be Tyrion L
Read more

Add ONERROR event to image from jsp tldHow to add an image to a JPanel?Saving image from PHP URLHTML img scalingCheck if an image is loaded (no errors) with jQueryHow to force an <img> to take up width, even if the image is not loadedHow do I populate hidden form field with a value set in Spring ControllerStyling Raw elements Generated from JSP tagds with Jquery MobileLimit resizing of images with explicitly set width and height attributeserror TLD use in a jsp fileJsp tld files cannot be resolved

Image
At which point does a character regain all their Hit Dice? Why are on-board computers allowed to change controls without notifying the pilots? How do I keep an essay about "feeling flat" from feeling flat? Time travel short story where a man arrives in the late 19th century in a time machine and then sends the machine back into the past How to be diplomatic in refusing to write code that breaches the privacy of our users Understanding "audieritis" in Psalm 94 Greatest common substring Go Pregnant or Go Home Why did Kant, Hegel, and Adorno leave some words and phrases in the Greek alphabet? What to do with wrong results in talks? Failed to fetch jessie backports repository Increase performance creating Mandelbrot set in python How can I replace every global instance of "x[2]" with "x_2" What are the ramifications of creating a homebrew world without an Astral Plane? Are there any comparative studies done between Ashtava
Read more