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環(huán)保工程師

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環(huán)保工程師知識點(diǎn):慣性力基本介紹

2017-07-13 13:46 來(lái)源:建設工程教育網(wǎng)整理 打印 | 收藏 |
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  慣性力是指當物體加速時(shí),慣性會(huì )使物體有保持原有運動(dòng)狀態(tài)的傾向,若是以該物體為坐標原點(diǎn),看起來(lái)就仿佛有一股方向相反的力作用在該物體上,因此稱(chēng)之為慣性力。因為慣性力實(shí)際上并不存在,實(shí)際存在的只有原本將該物體加速的力,因此慣性力又稱(chēng)為假想力。它概念的提出是因為在非慣性系[1]中,牛頓運動(dòng)定律并不適用。但是為了思維上的方便,可以假象在這個(gè)非慣性系中,除了相互作用所引起的力之外還受到一種由于非慣性系而引起的力——慣性力。

  例如,當公共汽車(chē)剎車(chē)時(shí),車(chē)上的人因為慣性而向前傾,在車(chē)上的人看來(lái)仿佛有一股力量將他們向前推,即為慣性力。然而只有作用在公交車(chē)的剎車(chē)以及輪胎上的摩擦力使車(chē)減速,實(shí)際上并不存在將乘客往前推的力,這只是慣性在不同坐標系統下的現象。

  慣性力的引入是牛頓力學(xué)的一大恥辱,它是為了彌補在非慣性參考系中物體的運動(dòng)不滿(mǎn)足牛頓運動(dòng)定律而引入的假想力。

  設想有一靜止的火車(chē),車(chē)廂內一光滑桌子上放有一個(gè)小球,小球本來(lái)是靜止的;現在火車(chē)開(kāi)始加速啟動(dòng),在地面上的人(顯然他選用了一個(gè)慣性參考系——地面)看來(lái),小球并沒(méi)有運動(dòng),但是在火車(chē)上的人看來(lái),小球沿著(zhù)與火車(chē)運動(dòng)方向相反的方向在運動(dòng),且加速度和火車(chē)的加速度大小相等,方向相反,對小球進(jìn)行受力分析,小球只受到了重力和支持力的作用,且這兩個(gè)力在豎直方向上是平衡的,根據牛頓運動(dòng)定律,小球無(wú)論如何都是不會(huì )運動(dòng)起來(lái)的,但是事實(shí)上車(chē)上的確實(shí)會(huì )看到小球在動(dòng)。這是牛頓力學(xué)的一個(gè)局限。為了彌補這個(gè)缺陷,我們引入了“慣性力”這個(gè)概念,在處于非慣性系中的物體上人為地加上一個(gè)于該非慣性系數值相等,方向相反的加速度,因為這個(gè)“加速度”是由于慣性引起的,所以將引起這個(gè)“加速度”的力稱(chēng)為慣性力,這樣就可以從形式上解釋火車(chē)上的人觀(guān)察到的現象。這只是為了能在非慣性系里面運用牛頓運動(dòng)定律研究問(wèn)題,事實(shí)上慣性是物體本身的性質(zhì),而不是力。

我要糾錯】 責任編輯:芝士布丁君
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