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§2-3 非惯性系和惯性力

牛顿定律仅适用于惯性系。例如:

 

以地面为参考系

以盘为参考系

 

 

一个加速运动的参考系不是惯性系,称为非惯性系。在非惯性系中,牛顿定律不成立。但是,

▲有些问题需要在非惯性系中研究,例如:

地面参考系,自转加速度 

地心参考系,公转加速度 

太阳参考系,绕银河系加速度 

▲有些问题在非惯性系中研究较为方便。

▲处理非惯性系问题时,我们仍然习惯用牛顿第二定律,这时需引入惯性力(inertial force)给予修正。

惯性力的大小为质点质量 m 和此非惯性系相对于惯性系的加速度a0的乘积,方向与a0相反,即:

例1:求地球上纬度为处质量为m的物体的重量。

【解】 设地球半径为R,地球的自转加速度>>公转加速度,引入惯性力为:

   方向如图

因为ω很小,略去高次项整理得:

 
例2:潮汐(tide)与惯性力

【解】潮汐为引力梯度引起的。

引潮力常触发地震

地震常发生于阴历初一、十五附近(大潮期),如:

1976 阴 7.2,唐山

1993 阴8.15,印度

1995 阴12.17,神户

 
 
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