惯性力的分类及其在解题中的应用-学报编辑部-黄山学院.PDF

第12卷第3期 黄山学院学报 V01．12，N0．3 of Journal 2010年6月 HuangshanUniversity Jun．2010 惯性力的分类及其在解题中的应用 江昌龙 (黄山学院信息工程学院，安徽黄山245021) 摘 要：引出和定义4种惯性力，然后通过两个典型例子说明在解决平动惯性的应用等问题时，通过引 进惯性力会给解题带来许多方便，体现出惯性力法解题的优越性。 关键词：惯性系；非惯性系；惯性力 中图分类号：G642．4文献标识码：A 文章编号：1672—447X(2010)03—0123—03 位矢为r1，根据运动的合成定理有： r=ro+r7………………………位移合成 VVO+V’……………………速度合成 研究质点或刚体在非惯性坐标系下的合成运 a=ao+a’……………………加速度合成 动问题时，对于位移和速度的求解只要运用合成运 式中秽。，oo表示非惯性系相对于惯性系的速度 动中的位移和速度求解方法就可以了．但对于加速 和加速度，t，7，口7表示 度或力的求解就不是这么简单了。这种情况下需要 动点聃对于非惯性 考虑到此非惯性系是做什么样的运动。问题一般显 系的速度和加速度。 得比较复杂，根据《理论力学》教材中讲述的合成运 在S～727坐标 动。我们把物体相对于非惯性系的运动看作为相对 系下研究动点P的运 运动，非惯性系相对于惯性系的运动称为牵连运 动时．由于S--xyz7 动。物体相对于惯性系的运动称为绝对运动，并在 坐标系是一个非惯性 推导非惯性系下加速度的表达式时引进了4种惯 系，做变速运动，这样 性力——平动惯性力、切向惯性力、法向惯性力(离 在考虑动点P的相对 心力)、科里奥利力。在非惯性系中通过引进这4种 惯性力就能使牛顿第二定律在非惯性系中成立，这 的变速运动。在文献[1】中已推导了动点脏惯性坐标 样对问题的求解会带来方便。 系下加速度的一般表达式： a=a—q一面Xr+a／r一知XV(2．1) 2惯性力的引出和定义 式中儡表示非惯性系相对于惯性系所做平动的 加速度。 7 将(2．1)式两端乘以物体P的质量m以后，就得 如图1所示，S-xyz是一个惯性坐标系，S-xyz 是一个非惯性坐标系，P点代表我们所要研究的运 (2．2) 动质点，S值在S-xyz坐标系下的位矢为ro，P点在Js— 式中∞表示非惯性系转动的角速度，r表示物体 xyz，坐标系下的位矢为r，P点在．s龟，2，坐标系下的 在非惯性系下的位置矢量。 收稿日期：2010-03-04 作者简介：江昌龙(1979-)。安般黄山人，黄山学院信息．r_gt学院教师。 万方数据 ．124．