Inercijalni i neinercijalni sistemi Pregled
8. Inercijalni i neinercijalni sustavi
Gibanje
promatramo u odreñenom koordinatnom
sustavu.
r, v, a – ovise o izboru referentnog sustava
Vanjske sile ovise samo o me
ñ
usobnom položaju tijela
okoline, a ne o izboru sustava.
Inercijalni sustavi = sustavi u kojima vrijede Newtonovi zakoni
= sustavi u kojima vrijedi Galilejev princip relativnosti
= sustavi koji se jedan u odnosu na drugi gibaju
jednoliko po pravcu ili miruju
Neinercijalni sustavi = sustavi koji se gibaju ubrzano u odnosu
na neki inercijalni sustav
= ne vrijede Newtonovi zakoni ni Galilejev princip
relativnosti
8.1. Inercijalni sustavi. Galiljev princip relativnosti
Inercijalni sustavi = sustavi u kojima vrijede Newtonovi zakoni (prvi Newtonov
zakon inercije)
Ako je sustav S inercijalan, tada je inercijalan svaki drugi sustav S’ koji u
odnosu na njega miruje ili se giba jednoliko po pravcu.
Promotrimo dva inercijalna sustava S i S’ koji
se gibaju relativnom brzinom v
0
. (t=0, O=O’)
0
v
O
O’
0
0
'
'
'
'
t
t
r
r
r
v
v
v
a
a
=
= +
= +
=
Galilejeve transformacije
'
0
0
'
'
'
'
'
'
'
x
x
y
y
z
z
x
x
x
x
v t
v
v
v
y
y
v
v
z
z
v
v
t
t
a
a
= +
= +
=
=
=
=
=
=
0
r

Želiš da pročitaš svih 11 strana?
Prijavi se i preuzmi ceo dokument.
Slični dokumenti
Ovaj materijal je namenjen za učenje i pripremu, ne za predaju.
Inercijalni i neinercijalni referentni sistemi predstavljaju fundamentalne koncepte klasične mehanike koji su ključni za razumevanje dinamike kretanja tela. Ovaj dokument detaljno objašnjava razliku između inercijalnih sistema u kojima važe Njutnovi zakoni kretanja i neinercijalnih sistema koji se kreću ubrzano ili rotiraju. U inercijalnim sistemima, koji miruju ili se kreću ravnomerno pravolinijski, fizički zakoni imaju isti oblik - ovo je suština Galilejevog principa relativnosti. Neinercijalni sistemi zahtevaju uvođenje fiktivnih inercijalnih sila kako bi se kompenzovalo ubrzanje sistema i omogućila primena Njutnovih zakona. Dokument obrađuje matematičke transformacije između različitih referentnih sistema, praktične primere kao što su kretanje u liftu ili autobusu, i pojavu centrifugalne i Koriolisove sile u rotirajućim sistemima. Materijal je neophodan za studente fizike i inženjerskih nauka koji proučavaju dinamiku, jer omogućava razumevanje kako izbor referentnog sistema utiče na opis kretanja. Posebna pažnja posvećena je praktičnim primenama u svakodnevnom životu i tehnologiji.
Ključni pojmovi
- Referentni sistem
- Koordinatni sistem u odnosu na koji se posmatra i opisuje kretanje tela, može biti inercijalan ili neinercijalan.
- Njutnovi zakoni
- Tri osnovna zakona klasične mehanike koja opisuju odnos između sila i kretanja tela. U inercijalnim sistemima važe u svom originalnom obliku.
- Ubrzanje
- Vektorska fizička veličina koja pokazuje brzinu promene brzine tela, izražava se u m/s². Određuje da li je sistem inercijalan ili neinercijalan.
- Fiktivna sila
- Zamišljena sila koja nema realnog fizičkog uzroka već proizlazi iz ubrzanja referentnog sistema. Primeri su centrifugalna i Koriolisova sila.
- Centrifugalna sila
- Inercijalna sila koja se pojavljuje u rotirajućim sistemima i usmerena je od centra rotacije, jednaka m·ω²·r.
- Galilejeva transformacija
- Matematički izraz koji opisuje vezu između koordinata i brzina u dva inercijalna sistema koja se kreću jedan u odnosu na drugi.
- Princip ekvivalentnosti
- Svi inercijalni sistemi su ekvivalentni za opisivanje fizičkih zakona - ne može se eksperimentom utvrditi koji od njih „zaista“ miruje.
Šta ćeš naučiti
- Razlikovanje inercijalnih i neinercijalnih referentnih sistema prema kriterijumima kretanja
- Primena Njutnovih zakona u različitim referentnim sistemima
- Izračunavanje inercijalnih sila u ubrzanim i rotirajućim sistemima
- Razumevanje Galilejevog principa relativnosti i transformacija između sistema
- Rešavanje praktičnih problema dinamike u svakodnevnim situacijama
Proveri svoje znanje
1. Koji sistem je inercijalan?
2. Kako je definisana inercijalna sila u neinercijalnom sistemu?
3. Šta važi za fizičke zakone u inercijalnim sistemima?
4. Kada putnik u liftu oseća veću težinu od normalne?
Često postavljana pitanja
Šta je inercijalni referentni sistem?
Šta je neinercijalni referentni sistem?
Šta je inercijalna sila i kada se pojavljuje?
Koji je primer primene neinercijalnog sistema?
Šta je Galilejev princip relativnosti?
Prijava dokumenta
Napomena: Neke opcije za prijavu su dostupne samo nakon kupovine dokumenta.