Движение в неинерциальной системе отсчета

Сентябрь 13, 2022

Главная
Физика
Движение в неинерциальной системе отсчета

Содержание

2. ВВЕДЕНИЕ Введение Инерциальной называется такая система отсчета, в которой справедлив принцип инерции (первый закон Ньютона) Является
3. Цель лекции Цель лекции изучение динамики относительного движения точки, то есть ее движения относительно неинерциальной системы
4. СЛОЖНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИ Сложное движение
5. СЛОЖНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИ Сложное движение движение, которое допускает разделение на два простых с помощью дополнительной подвижной
6. АБСОЛЮТНОЕ, ОТНОСИТЕЛЬНОЕ И ПЕРЕНОСНОЕ ДВИЖЕНИЕ Сложное движение Движение материальной точки относительно подвижной системы – относительное (r)
7. АБСОЛЮТНАЯ, ОТНОСИТЕЛЬНАЯ И ПЕРЕНОСНАЯ СКОРОСТЬ Сложное движение Скорость материальной точки относительно подвижной системы – относительная (
8. АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОИЗВОДНЫЕ Сложное движение В ПСО зависят от времени только проекции сx, сy, сz
9. АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОИЗВОДНЫЕ Сложное движение (1b) (2)
10. АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОИЗВОДНЫЕ Сложное движение формула Бура (3) (2)
11. ТЕОРЕМА О СЛОЖЕНИИ СКОРОСТЕЙ Сложное движение Абсолютная скорость материальной точки при сложном движении равна векторной сумме
12. ТЕОРЕМА О СЛОЖЕНИИ УСКОРЕНИЙ Сложное движение (4) Определим абсолютное ускорение точки Векторы определены в ПСО Определим
13. ТЕОРЕМА КОРИОЛИСА Сложное движение Гюстав Гаспар Кориолис 1792-1843 Абсолютное ускорение материальной точки при сложном движении равно
14. ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ ТОЧКИ В НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА Динамика относительного движения Произведение массы материальной точки на ее
15. ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ 1. Вращение ПСО Если вращение равномерное, то εe = 0: Динамика относительного
16. ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ 2. Поступательное криволинейное движение ПСО Динамика относительного движения Если движение прямолинейное, то
17. ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ ТОЧКИ В НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА Динамика относительного движения
18. ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ ТОЧКИ В НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА - невесомость Динамика относительного движения
19. ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА Определить угловую скорость вращения карусели, при которой человек не будет падать. Динамика относительного движения
20. ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА Определить угол наклона веревок при заданной угловой скорости, радиусе верхнего колеса и длине веревок.
21. ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА. ПАРАДОКС ЧАИНОК Почему при размешивании сахара чаинки собираются на дне чашки в центре? Динамика
22. ПЕРВАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СКОРОСТЬ минимальная скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы вывести его на геоцентрическую орбиту Динамика
23. ВЛИЯНИЕ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ НА ДВИЖЕНИЕ ТЕЛ Влияние вращения Земли … по Волге плавая, прохожу пороги я.
24. ВЛИЯНИЕ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ НА ДВИЖЕНИЕ ТЕЛ Влияние вращения Земли В Северном полушарии сила Кориолиса направлена вправо
25. ЭФФЕКТЫ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ЗЕМЛЕ Влияние вращения Земли Можно ли определить, циклон или антициклон зафиксирован на
26. ЭФФЕКТЫ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ЗЕМЛЕ. ЗАКОН БЭРА Влияние вращения Земли Карл Бэр (1792-1876) В северном полушарии
27. ЭФФЕКТЫ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ЗЕМЛЕ Куда будет смещаться тело, падающее на Землю? Влияние вращения Земли
28. ВЛИЯНИЕ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ НА ПОКОЯЩЕЕСЯ ТЕЛО Влияние вращения Земли Сила тяжести – сила, действующая на тело,
30. Скачать презентацию

Слайд 2

ВВЕДЕНИЕ
Введение
Инерциальной называется такая система отсчета, в которой справедлив принцип инерции

(первый закон Ньютона)

Является ли геоцентрическая система отсчета инерциальной?

Существуют ли аналоги законов Ньютона для инерциальных систем отсчета?

Слайд 3

Цель лекции
Цель лекции
изучение динамики относительного движения точки, то есть ее движения

относительно неинерциальной системы отсчёта

План лекции

Кинематика сложного движения точки

Уравнение движения в неинерциальной системе отсчёта. Силы инерции

Влияние вращения Земли на равновесие и движение тел

Невесомость и перегрузка

Слайд 4

СЛОЖНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИ
Сложное движение

Слайд 5

СЛОЖНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИ
Сложное движение
движение, которое допускает разделение на два простых с

помощью дополнительной подвижной системы отсчета

Слайд 6

АБСОЛЮТНОЕ, ОТНОСИТЕЛЬНОЕ И ПЕРЕНОСНОЕ ДВИЖЕНИЕ
Сложное движение
Движение материальной точки относительно подвижной системы

– относительное (r)
… относительно неподвижной системы – абсолютное (a)
Движение подвижной системы относительно неподвижной – переносное движение (e)

НСО

ПСО

Слайд 7

АБСОЛЮТНАЯ, ОТНОСИТЕЛЬНАЯ И ПЕРЕНОСНАЯ СКОРОСТЬ
Сложное движение
Скорость материальной точки относительно подвижной системы

– относительная ( )
… относительно неподвижной системы – абсолютная ( )

Скорость материальной точки, мысленно закрепленной в данный момент времени на подвижной системе координат – переносная ( )

НС

ПС

Слайд 8

АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОИЗВОДНЫЕ
Сложное движение
В ПСО зависят от времени только проекции

сx, сy, сz

Вектор определен в подвижной системе отсчета

В НСО от времени зависят и орты i, j, k

Введем обозначения
абсолютная производная –
производная в НСО
относительная производная –
производная в ПСО

(1а)

Слайд 9

АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОИЗВОДНЫЕ
Сложное движение
(1b)
(2)

Слайд 10

АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОИЗВОДНЫЕ
Сложное движение
формула Бура
(3)
(2)

Слайд 11

ТЕОРЕМА О СЛОЖЕНИИ СКОРОСТЕЙ
Сложное движение
Абсолютная скорость материальной точки при сложном движении

равна векторной сумме относительной и переносной скоростей

В произвольный момент времени

Вектор определен в ПСО

Что такое переносная скорость?

(4)

Слайд 12

ТЕОРЕМА О СЛОЖЕНИИ УСКОРЕНИЙ
Сложное движение
(4)
Определим абсолютное ускорение точки
Векторы определены в ПСО

Определим переносное ускорение точки

(5)

Подставляя в (5), получаем

Слайд 13

ТЕОРЕМА КОРИОЛИСА
Сложное движение
Гюстав Гаспар Кориолис
1792-1843
Абсолютное ускорение материальной точки при

сложном движении равно векторной сумме относительного, переносного и кориолисова ускорений

Слайд 14

ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ ТОЧКИ В НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА
Динамика
относительного движения
Произведение массы

материальной точки на ее ускорение равно векторной сумме действующих на точку сил

Силы инерции

Все законы динамики точки сохраняют свою форму при движении в неинерциальной системе отсчета, если к действующим на точку силам добавлены переносная и кориолисова силы инерции.

только в инерциальных СО

Слайд 15

ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
1. Вращение ПСО
Если вращение равномерное, то εe

= 0:

Динамика
относительного движения

Слайд 16

ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
2. Поступательное криволинейное движение ПСО
Динамика
относительного движения
Если движение

прямолинейное, то ρ = ∞:

Если движение ПСО прямолинейное и равномерное,
то она является инерциальной:

никакими механическими явлениями нельзя обнаружить прямолинейного равномерного движения
(принцип относительности классической механики)

Слайд 17

ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ ТОЧКИ В НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА
Динамика
относительного движения

Слайд 18

ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ ТОЧКИ В НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА
- невесомость
Динамика
относительного движения

Слайд 19

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА
Определить угловую скорость вращения карусели,
при которой человек не будет

падать.

Динамика
относительного движения

Слайд 20

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА
Определить угол наклона веревок при заданной угловой скорости, радиусе верхнего

колеса и длине веревок.

Динамика
относительного движения

Слайд 21

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА. ПАРАДОКС ЧАИНОК
Почему при размешивании сахара чаинки собираются на дне

чашки в центре?

Динамика
относительного движения

Слайд 22

ПЕРВАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СКОРОСТЬ
минимальная скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы вывести его на

геоцентрическую орбиту

Динамика
относительного движения

Слайд 23

ВЛИЯНИЕ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ НА ДВИЖЕНИЕ ТЕЛ
Влияние вращения Земли
… по Волге плавая, прохожу пороги я.

И гляжу на правые берега пологие.
В.С. Высоцкий

Слайд 24

ВЛИЯНИЕ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ НА ДВИЖЕНИЕ ТЕЛ
Влияние вращения Земли
В Северном полушарии сила

Кориолиса направлена вправо по ходу движения тел

Циклон

Антициклон

Слайд 25

ЭФФЕКТЫ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ЗЕМЛЕ
Влияние вращения Земли
Можно ли определить, циклон или

антициклон зафиксирован на фотографии из космоса?

Можно ли определить, в каком полушарии это происходит?

Слайд 26

ЭФФЕКТЫ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ЗЕМЛЕ. ЗАКОН БЭРА
Влияние вращения Земли
Карл Бэр
(1792-1876)
В

северном полушарии река всегда стремится подмыть правый берег.

Слайд 27

ЭФФЕКТЫ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ЗЕМЛЕ
Куда будет смещаться тело, падающее на

Землю?

Влияние вращения Земли

Слайд 28

ВЛИЯНИЕ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ НА ПОКОЯЩЕЕСЯ ТЕЛО
Влияние вращения Земли
Сила тяжести – сила,

действующая на тело, находящееся на поверхности Земли.

В каких широтах угол между силами тяготения и тяжести максимален ?

Где на Земле легче всего прыгать вверх ?

Движение в неинерциальной системе отсчета

Содержание

ВВЕДЕНИЕВведение Инерциальной называется такая система отсчета, в которой справедлив принцип инерции

Цель лекцииЦель лекцииизучение динамики относительного движения точки, то есть ее движения

СЛОЖНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИСложное движение

СЛОЖНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИСложное движение движение, которое допускает разделение на два простых с

АБСОЛЮТНОЕ, ОТНОСИТЕЛЬНОЕ И ПЕРЕНОСНОЕ ДВИЖЕНИЕСложное движениеДвижение материальной точки относительно подвижной системы

АБСОЛЮТНАЯ, ОТНОСИТЕЛЬНАЯ И ПЕРЕНОСНАЯ СКОРОСТЬСложное движениеСкорость материальной точки относительно подвижной системы

АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОИЗВОДНЫЕСложное движениеВ ПСО зависят от времени только проекции

АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОИЗВОДНЫЕСложное движение(1b)(2)

АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОИЗВОДНЫЕСложное движениеформула Бура(3)(2)

ТЕОРЕМА О СЛОЖЕНИИ СКОРОСТЕЙСложное движениеАбсолютная скорость материальной точки при сложном движении

ТЕОРЕМА О СЛОЖЕНИИ УСКОРЕНИЙСложное движение(4)Определим абсолютное ускорение точкиВекторы определены в ПСО

ТЕОРЕМА КОРИОЛИСАСложное движениеГюстав Гаспар Кориолис 1792-1843 Абсолютное ускорение материальной точки при

ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ ТОЧКИ В НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТАДинамика относительного движения Произведение массы

ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ1. Вращение ПСО Если вращение равномерное, то εe

ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ2. Поступательное криволинейное движение ПСОДинамика относительного движенияЕсли движение

ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ ТОЧКИ В НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТАДинамика относительного движения

ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ ТОЧКИ В НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА- невесомостьДинамика относительного движения

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛАОпределить угловую скорость вращения карусели, при которой человек не будет

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛАОпределить угол наклона веревок при заданной угловой скорости, радиусе верхнего

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА. ПАРАДОКС ЧАИНОКПочему при размешивании сахара чаинки собираются на дне

ПЕРВАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СКОРОСТЬминимальная скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы вывести его на

ВЛИЯНИЕ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ НА ДВИЖЕНИЕ ТЕЛВлияние вращения Земли… по Волге плавая, прохожу пороги я.

ВЛИЯНИЕ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ НА ДВИЖЕНИЕ ТЕЛВлияние вращения ЗемлиВ Северном полушарии сила

ЭФФЕКТЫ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ЗЕМЛЕВлияние вращения ЗемлиМожно ли определить, циклон или

ЭФФЕКТЫ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ЗЕМЛЕ. ЗАКОН БЭРАВлияние вращения ЗемлиКарл Бэр (1792-1876)В

ЭФФЕКТЫ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ЗЕМЛЕ Куда будет смещаться тело, падающее на

ВЛИЯНИЕ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ НА ПОКОЯЩЕЕСЯ ТЕЛОВлияние вращения ЗемлиСила тяжести – сила,

Похожие презентации

ВВЕДЕНИЕ
Введение
Инерциальной называется такая система отсчета, в которой справедлив принцип инерции

Цель лекции
Цель лекции
изучение динамики относительного движения точки, то есть ее движения

СЛОЖНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИ
Сложное движение

СЛОЖНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИ
Сложное движение
движение, которое допускает разделение на два простых с

АБСОЛЮТНОЕ, ОТНОСИТЕЛЬНОЕ И ПЕРЕНОСНОЕ ДВИЖЕНИЕ
Сложное движение
Движение материальной точки относительно подвижной системы

АБСОЛЮТНАЯ, ОТНОСИТЕЛЬНАЯ И ПЕРЕНОСНАЯ СКОРОСТЬ
Сложное движение
Скорость материальной точки относительно подвижной системы

АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОИЗВОДНЫЕ
Сложное движение
В ПСО зависят от времени только проекции

АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОИЗВОДНЫЕ
Сложное движение
(1b)
(2)

АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОИЗВОДНЫЕ
Сложное движение
формула Бура
(3)
(2)

ТЕОРЕМА О СЛОЖЕНИИ СКОРОСТЕЙ
Сложное движение
Абсолютная скорость материальной точки при сложном движении

ТЕОРЕМА О СЛОЖЕНИИ УСКОРЕНИЙ
Сложное движение
(4)
Определим абсолютное ускорение точки
Векторы определены в ПСО

ТЕОРЕМА КОРИОЛИСА
Сложное движение
Гюстав Гаспар Кориолис
1792-1843
Абсолютное ускорение материальной точки при

ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ ТОЧКИ В НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА
Динамика
относительного движения
Произведение массы

ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
1. Вращение ПСО
Если вращение равномерное, то εe

ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
2. Поступательное криволинейное движение ПСО
Динамика
относительного движения
Если движение

ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ ТОЧКИ В НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА
Динамика
относительного движения

ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ ТОЧКИ В НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА
- невесомость
Динамика
относительного движения

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА
Определить угловую скорость вращения карусели,
при которой человек не будет

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА
Определить угол наклона веревок при заданной угловой скорости, радиусе верхнего

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА. ПАРАДОКС ЧАИНОК
Почему при размешивании сахара чаинки собираются на дне

ПЕРВАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СКОРОСТЬ
минимальная скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы вывести его на

ВЛИЯНИЕ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ НА ДВИЖЕНИЕ ТЕЛ
Влияние вращения Земли
… по Волге плавая, прохожу пороги я.

ВЛИЯНИЕ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ НА ДВИЖЕНИЕ ТЕЛ
Влияние вращения Земли
В Северном полушарии сила

ЭФФЕКТЫ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ЗЕМЛЕ
Влияние вращения Земли
Можно ли определить, циклон или

ЭФФЕКТЫ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ЗЕМЛЕ. ЗАКОН БЭРА
Влияние вращения Земли
Карл Бэр
(1792-1876)
В

ЭФФЕКТЫ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ЗЕМЛЕ
Куда будет смещаться тело, падающее на

ВЛИЯНИЕ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ НА ПОКОЯЩЕЕСЯ ТЕЛО
Влияние вращения Земли
Сила тяжести – сила,