有关惯性力的论述供参习.doc

有关惯性力以及科里奥利力的论述【摘要】:惯性力是指当物体加速时,惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向,若是以该物体为坐标原点,看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在该物体上,因此称之为惯性力,而科里奥利力也不存在,是惯性的结果。【关键词】:惯性,惯性力,科里奥利力,惯性参考系,非惯性参考性。【引言】:惯性力实际上并不存在,实际存在的只有原本将该物体加速的力,因此惯性力又称为假想力。它概念的提出是因为非惯性系中,牛顿运动定律并不适用。但是为了思维上的方便,可以假象在这个非惯性系中,除了相互作用所引起的力之外还受到一种由于非惯性系而引起的力——惯性力。如果物体相对于匀角速度转动的参考系而言,不是静止的,而是在做相对运动,那么在该转动参考系中的观测者看来,物体除了受到惯性离心力的作用外,还将受到另外一种附加的力——科里奥利力的作用。【内容】:一、首先论述一下惯性力1、举个例子,当我们乘坐汽车时,如果汽车急刹车,我们会不自主的向前倾,感觉仿佛有一个力把你向前推,但是这个力并不真正存在,人们把这个力认为是惯性力。事实是:汽车刹车时轮胎与地面摩擦而使汽车减速,实际上并没有力推乘客,这只是惯性在不同坐标系统下的现象。2、假如这里脱离了任何天体的引力,飞船在靠惯性飞行。那么飞船里的人和一切物体都处于“失重”状态,可以飘在空中,从手里松开的任何东西也不会往下落。如果飞船又开动了火箭,以一定的加速度向前飞行,那么飞船里的人又感到有了“重量”,原来在空中漂浮的东西又纷纷加速下落,这说的是物体受到惯性力加速下落的情形。3、惯性力的引入是牛顿力学的一大耻辱,它是为了弥补在非惯性参考系中物体的运动不满足牛顿运动定律而引入的假想力。4、设想有一静止的火车,车厢内一光滑桌子上放有一个小球,小球本来是静止的;现在火车开始加速启动,在地面上的人(显然他选用了一个惯性参考系——地面)看来,小球并没有运动,但是在火车上的人看来,小球沿着与火车运动方向相反的方向在运动,且加速度和火车的加速度大小相等,方向相反,对小球进行受力分析,小球只受到了重力和支持力的作用,且这两个力在竖直方向上是平衡的,根据牛顿运动定律,小球无论如何都是不会运动起来的,但是事实上车上的确实会看到小球在动。这是牛顿力学的一个局限。为了弥补这个缺陷,我们引入了“惯性力”这个概念,在处于非惯性系中的物体上人为地加上一个于该非惯性系数值相等,方向相反的加速度,因为这个“加速度”是由于惯性引起的,所以将引起这个“加速度”的力称为惯性力,这样就可以从形式上解释火车上的人观察到的现象。这只是为了能在非惯性系里面运用牛顿运动定律研究问题,事实上惯性是物体本身的性质,而不是力。5、计算公式:当系统存在一加速度a时,则惯性力的大小遵从公式:F=-ma(m为物体质量)。6、惯性力在生活中的应用也是很广泛的:在研究地球表面大气、水等的运动时,经常应用的地转偏向力就是一种惯性力;在宇宙科学上研究星体运动时也有很大用途,如当小行星靠近木星时为什么会被撕裂(惯性力与引力的相互作用使小行星分裂),彗星靠近太阳时彗尾为什么会有偏角……二、论述一下科里奥利力如果你从靠近中心的一点出发,向靠近外缘的一点走去,然后回头向靠近中心的一点走去,而且沿着阻力最小的路径前进,你就会发现,你走的路径大体上是一个圆形。法国物理学家科里奥利于1835年第一次详细地研究了这种