5. Не инерциальные сист. Отсчета. Сила инерции.
Неинерциа́льная систе́ма отсчёта — произвольная система отсчёта, не являющаяся инерциальной. Всякая система отсчета, движущаяся с ускорением относительно инерциальной является неинерциальной.
При рассмотрении уравнений движения тела в неинерциальной системе отсчета необходимо учитывать дополнительные силы инерции. Законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчёта. Для того, чтобы найти уравнение движения в неинерциальной системе отсчёта, нужно знать законы преобразования сил и ускорений при переходе от инерциальной системы к любой неинерциальной.
В точных науках сила инерции обычно представляет собой понятие, привлекаемое в целях удобства при рассмотрении движения материальных тел в неинерциальной системе отсчёта[1]. Частными случаями такой силы инерции являются центробежная сила и сила Кориолиса.
Свойства сил энерции: 1)сила энерции не явл. силой взаимодействия вызываемая ускоренным движением системы отсчета 2)ускорение которое получают тела в неинерциальной сист.отсчета не зависит от массы тела.
Центробежная сила инерции - сила, с которой связь действует на материальную точку, равномерно движущуюся по окружности, в системе отсчета, связанной с этой точкой. Центробежная сила инерции приложена к движущейся материальной точке и направлена по радиусу вращения от центра.
Си́ла Кориоли́са — одна из сил инерции, существующая в неинерциальной системе отсчёта из-за вращения и законов инерции, проявляющаяся при движении в направлении под углом к оси вращения.
6. Закон сохранения импульса как следствие симметрии пространства времени. Уравнение Мищерского.
Закон сохранения импульса можно вывести можно вывести опираясь на второй закон ньютона и указанные свойства симметрии пространства . Именно в этом смысле следует понимать утверждение о том, что закон сохранения импульса связан с однороднорстью пространства. В однородном пространтстве, если механическую систему перенести целиком из одного положения в пространстве в другое, а все тела поставить в предидущее положение, то все явления в этой системе будут протекать так же как и в первоначальном положении.
Уравнение Мещерского по своей форме совпадает с основным уравнением динамики материальной точки постоянной массы. Уравнения Мещерского, полученные в динамике точки переменной массы, оказались тем фундаментом, на котором строится новый, практически важный, раздел теоретической механики. Уравнение Мещерского — основное уравнение в механике тел переменной массы, полученное Иваном Мещерским в 1904 году. Оно имеет вид:
,
где:
m — переменная масса тела;
v — скорость движения тела переменной массы;
F — внешние силы (сопротивление среды и т. п.);
—
относительная
скорость отделяющихся частиц;
—
относительная
скорость присоединяющихся частиц;
—
секундный
расход массы;
—
секундный
приход массы.Уравнение Мещерского является частным случаем второго закона Ньютона:
для случая, когда масса непостоянна. При этом величина:
называется реактивной силой.
7. Центр инерции. Закон сохранения импульса центра инерции. Теорема о движении центра инерции. Система центра инерции.
Центр масс (центр ине́рции; барице́нтр от др.-греч. βαρύς «тяжёлый» и κέντρον «центр») в механике — это геометрическая точка, характеризующая движение тела или системы частиц как целого. Положение центра масс (центра инерции) системы материальных точек в классической механике определяется следующим образом:
где
— радиус-вектор центра
масс,
—
радиус-вектор i-й
точки системы,
— масса i-й
точки.
ТЕОРЕМА О ДВИЖЕНИИ ЦЕНТРА МАСС МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ. Центр масс механической системы движется как точка, масса которой равна массе всей системы M=Σmi, к которой приложены все внешние силы системы:
Систе́ма це́нтра масс (систе́ма це́нтра ине́рции) — невращающаяся система отсчёта, связанная с центром масс механической системы. Обычно сокращается как с. ц. м. или с. ц. и. Суммарный импульс системы в с.ц.м. равен нулю. Для замкнутой системы её система центра масс инерциальна, тогда как незамкнутая система в общем случае может обладать неинерциальной системой центра масс. Суммарная кинетическая энергия механической системы в с.ц.м. минимальна среди всех систем отсчёта; в любой другой невращающейся (не обязательно инерциальной) системе отсчёта кинетическая энергия равна кинетической энергии в с.ц.м. плюс кинетическая энергия движения механической системы как целого (MV²/2, гдеМ — полная масса механической системы, V — относительная скорость движения систем отсчёта).