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2019年環(huán)保工程師專業(yè)知識(shí)考點(diǎn):慣性力

發(fā)表時(shí)間:2018/11/12 16:55:42 來源:互聯(lián)網(wǎng) 點(diǎn)擊關(guān)注微信:關(guān)注中大網(wǎng)校微信
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慣性力

慣性力是指當(dāng)物體加速時(shí),慣性會(huì)使物體有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的傾向,若是以該物體為坐標(biāo)原點(diǎn),看起來就仿佛有一股方向相反的力作用在該物體上,因此稱之為慣性力。因?yàn)閼T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,因此慣性力又稱為假想力。它概念的提出是因?yàn)樵诜菓T性系[1]中,牛頓運(yùn)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(dāng)公共汽車剎車時(shí),車上的人因?yàn)閼T性而向前傾,在車上的人看來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的剎車以及輪胎上的摩擦力使車減速,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(biāo)系統(tǒng)下的現(xiàn)象。

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

設(shè)想有一靜止的火車,車廂內(nèi)一光滑桌子上放有一個(gè)小球,小球本來是靜止的;現(xiàn)在火車開始加速啟動(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,小球并沒有運(yùn)動(dòng),但是在火車上的人看來,小球沿著與火車運(yùn)動(dòng)方向相反的方向在運(yùn)動(dòng),且加速度和火車的加速度大小相等,方向相反,對(duì)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(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律,小球無論如何都是不會(huì)運(yùn)動(dòng)起來的,但是事實(shí)上車上的確實(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(bǔ)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(shù)值相等,方向相反的加速度,因?yàn)檫@個(gè)“加速度”是由于慣性引起的,所以將引起這個(gè)“加速度”的力稱為慣性力,這樣就可以從形式上解釋火車上的人觀察到的現(xiàn)象。這只是為了能在非慣性系里面運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律研究問題,事實(shí)上慣性是物體本身的性質(zhì),而不是力。

利用慣性力可以解釋為什么變速運(yùn)動(dòng)時(shí),阻力小于作用力而反作用力卻與作用力相等。

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