1-5伽利略相对性原理 非惯性系 惯性力.ppt

* 上页 下页 返回 退出 上页 下页 返回 退出 伽利略变换 一、伽利略相对性原理 一切彼此等价作匀速直线运动的惯性系，对于描写机械运动的力学规律来说是完全等价的。 即：在一个惯性系内部所做的任何力学实验都不能够确定这一惯性系本身是在静止状态，还是在作匀速直线运动。这个原理叫做力学的相对性原理，或伽利略相对性原理。 §1-5 伽利略相对性原理 非惯性系 惯性力 -----牛顿力学的绝对时空观 牛顿力学 速度与惯性系有关 (相对性) 同时的绝对性 时间的测量 长度的测量 与惯性系无关 二、经典（牛顿）力学时空观 据伽利略变换，可得到经典时空观 3. 非惯性系定义 相对于一个已知惯性系作加速运动的参考系。 4.判断一个参考系是否是惯性系的标准 （实验观察） 1. 惯性系定义 牛顿第一定律定义的参考系。 2. 惯性系性质 在惯性系中,一个不受力作用的物体将保持静止或作匀速直线运动。 相对于惯性系作匀速直线运动的参考系一定也是惯性系。 *三、非惯性系 a - a 惯性系 非惯性系 问题: 1.在地面的站台上观察金杯的运动状态如何? 2.在加速行驶的车内观察金杯的运动状态又如何? 答:静止。 答:加速向左运动。 例如： *四、惯性力 在非惯性系中观察和处理物体的运动现象时,为了应用牛顿定律而引入的一种虚拟力。 S----惯性系 ----非惯性系 系相对S系的加速度 ---- 在平动加速系中，对牛顿第二定律进行推广。 和 分别表示一质量为m的质点在S系和 系中的加速度。 据加速度的变换关系有 在S系中，牛顿定律成立 在 系中 牛顿定律在 系中不成立 所以在非惯性系中 例如： =- ma0 Fi 在平动加速参考系中惯性力: 在转动参考系中惯性力: 大小 方向 沿着圆的半径向外 大小 方向与 的方向相反 例题1-17 一质量为60kg的人，站在电梯中的磅秤上，当电梯以0.5m/s2的加速度匀加速上升时，磅秤上指示的读数是多少？试用惯性力的方法求解。 解：取电梯为参考系。已知这个非惯性系以a=0.5m/s2的加速度对地面参考系运动，与之相应的惯性力 从电梯这个非惯性系来看，人除受重力 （方向向下）和磅秤对它的支持力 (方向向上)之外，还要另加一个 。此人相对于电梯是静止的，则以上三个力必须恰好平衡。 即 于是 由此可见，磅秤上的读数（根据牛顿第三定律，它读的是人对秤的正压力，而正压力和FN是一对大小相等的相互作用）不等于物体所受的重力G。当加速上升时，FNG；加速下降时，FNG。前一种情况叫做“超重”，后一种情况叫做“失重”。尤其在电梯以重力加速度下降时，完全失重，磅秤上的读数将为0。 选择进入下一节 §1-0 教学基本要求 §1-1 质点运动的描述 §1-2 圆周运动和一般曲线运动 §1-3 相对运动 常见力和基本力 §1-4 牛顿运动定律 §1-5 伽利略相对性原理 非惯性系 惯性力