Физика

за сваког по нешто

Инерцијални и неинерцијални референтни системи

Преузми Word документ

Примери:

2016-12-13_20-05-45

  • ако колица мирују или се крећу равномерно праволинијски (\overrightarrow{v}=const ) кутија која се налази на колицима мирује у односу на колица (трење између кутије и колица је занемарљиво)

2016-12-13_20-08-38

  • ако се колица са убрзањем \overrightarrow{a} кутија ће се кретати по колицима у супротном смеру од смера кретања колица са убрзањем –\overrightarrow{a} (трење између кутије и колица је занемарљиво)
  • ако се колица крећу успорено, кутија ће се по колицима кретати у смеру кретања колица

Референтни системи који мирују или се крећу равномерно праволинијски јесу системи у којима важи закон инерције и називају се инерцијални референтни системи.

Референтни системи који се крећу убрзано и у којима не важи закон инерције називају се неинерцијални референтни системи.

У неинерцијалним референтним системима уводи се сила инерције како би се задовољио Други Њутнов закон.

Инерцијалне силе јављају се у неинерцијалним  референтним системима као последица убрзаног кретања референтног система.

Инерцијална сила која делује на тело масе m посматрано из неинерцијалног система референце који транслаторно убрзава са убрзањем a0 једнака је производу масе тела и тог убрзања, а усмерена супротно од убрзања неинерцијалног референтног система:

\overrightarrow{F_{i}}=-m\overrightarrow{a_{0}}

F_{i} – инерцијална сила

m – маса тела

a_{0} – убрзање неинерцијалног референтног система

Инерцијалне силе не потичу од узајамног деловања тела са другим телима, већ су оне последица убрзаног кретања референтног система. Пошто оне не потичу од узајамног деловања између тела, за инерцијалне силе не важи закон акције и реакције.

Код кружног кретања, ако је референтни систем везан за тело које ротира, морамо да уведемо инерцијалну силу која се зове центрифугална сила.

Пошто је нормално убрзање усмерено према центру кружне путање, на тело у таквом систему делује инерцијална сила усмерена у смеру од центра.

Центрифугална сила је инерцијална сила и јавља се у неинерцијалним референтним системима референце који ротирају и интензитет јој је једнак производу масе тела, квадрата угаоне брзине и растојања тела од осе ротације, а усмерена је од центра ротације:

F_{cf}=\frac{mv^{2}}{r}=mr\omega^{2}

Центрифугална сила је супротног смера од центрипеталне, а интезитети су им исти:

\overrightarrow{F_{cf}}=-\overrightarrow{F_{cp}}

F_{cf}=F_{cp}

Напомена: Центрипетална и центрифугална сила су две различите силе у два различита референтна система па се никада не цртају на истој слици (центрипетална сила – инерцијални референтни систем, центрифугална – неинерцијални референтни систем).


Додатак:

 Центрипетална сила Динамика транслаторног кретања