Inercijalni i neinercijalni sustavi n n Kuglica u
- Slides: 8
Inercijalni i neinercijalni sustavi n n Kuglica u vlaku koji koči dobit će određenu akceleraciju prema naprijed iako na nju ne djeluju druga tijela. Za tijela u ubrzanim sustavima ne vrijedi prvi Newtonov zakon: iako ne djeluje vanjska sila, tijelo se ubrzava. Sustavi u kojima vrijede Newtonovi zakoni zovu se inercijalni sustavi. Ako je sustav S inercijalan, tada je inercijalan svaki drugi sustav S’ koji u odnosu prema njemu miruje ili se jednoliko giba. 1
Inercijalni sustavi y y’ v 0 m r r’ x z x’ Z’ Galilejeve transformacije 2
Inercijalni sustavi n Galilejev postulat (princip relativnosti): svi inercijalni sustavi su međusobno jednaki; nema “apsolutno” mirnog sustava. 3
Jednoliko ubrzani sustavi. Inercijalne sile y y’ a 0 x z Z’ Za sustav S: F=ma x’ Sila kao posljedica ubrzanja referentnog sustava ma’ = F +Fi 4
Rotirajući sustav. Centrifugalna sila Promatrač iz inercijalnog sustava vidi da se predmat giba po kružnici, Fop=Fcp=-m 2 r (sila opruge to omogućava); • < m Fcp Fcf • Promatrač u ubrzanom sustavu (onaj koji se vrti s pločom) vidi da predmet miruje (iako na njega djeluje sila opruge), Fop+Fef=0 tj. Fef=-Fop=m 2 r, Inercijalna sila koja djeluje na tijelo u rotirajućem sustavu zove se centrifugalna sila. 5
Rotirajući sustav. Coriolisova sila < m v, Kada se tijelo giba, s obzirom na rotirajući sustav, nekom brzinom v, tada na njega uz centrifugalnu silu djeluje i Coriolisova sila dana izrazom: Kutna brzina rotacije Brzina kojom se tijelo giba s obzirom na rotirajući sustav 6
Rotirajući sustav; Inercijalne sile Centrifugalna sila Coriolisova sila 7
Voda u umivaoniku n n NIJE efekt Coriolisove sile. U igru ulaze mnogi drugi efekti – turbulencije, oblik kade, početna količina gibanja vode i sl. Numerički proračun – za kadu širine 1 m, vodu koja se giba sa par m/s, promjena smjera rotacije je izarazito mala (manje od 1/3600 stupnja po sekundi) Zbor rotacije Zemlje sustav vezan za Zemlju je neinercijalan; Coriolisova sila djeluje na tijela koja se gibaju relativno prema Zemlji. Primjer: rijeke na sjevernoj hemisferi. 8
