80 likes | 362 Views
Inercijalni i neinercijalni sustavi. 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.
E N D
Inercijalni i neinercijalni sustavi • 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.
Inercijalni sustavi y’ y v0 m r r’ x’ x z Z’ Galilejeve transformacije
Inercijalni sustavi • Galilejev postulat (princip relativnosti): svi inercijalni sustavi su međusobno jednaki; nema “apsolutno” mirnog sustava.
Jednoliko ubrzani sustavi. Inercijalne sile y’ y a0 Za sustav S: F=ma x’ x Sila kao posljedica ubrzanja referentnog sustava z Z’ ma’ = F +Fi
Rotirajući sustav. Centrifugalna sila • Promatrač iz inercijalnog sustava vidi da se predmat giba po kružnici, Fop=Fcp=-m2r (sila opruge to omogućava); • 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=m2r, m < FcpFcf Inercijalna sila koja djeluje na tijelo u rotirajućem sustavu zove se centrifugalna sila.
Rotirajući sustav. Coriolisova sila Kada se tijelo giba, s obzirom na rotirajući sustav, nekom brzinom v, tada na njega uz centrifugalnu silu djeluje i Coriolisova sila dana izrazom: m < v, Kutna brzina rotacije Brzina kojom se tijelo giba s obzirom na rotirajući sustav
Rotirajući sustav; Inercijalne sile Centrifugalna sila Coriolisova sila
Voda u umivaoniku • NIJE efekt Coriolisove sile. U igru ulaze mnogi drugi efekti – turbulencije, oblik kade, početna količina gibanja vode i sl. • Numerički proračun – za kadu širine 1m, 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.