И. В. Савельев жалпы физика курсы I том Алматы 2004

IV Т А Р А У
ИНЕРЦИЯЛЫҚ ЕМЕС САНАҚ СНСТЕМАСЫ
§ 31. Инерция күші
Жоғарыда атап өтілгендей (13-параграфты қараң- 
дар), Ньютон заңдары тек инерциялық системада гана 
орындалады. Берілген дене барлық инерциялық снсте- 
маға қатысты бірдей vv үдеуіне ие болады. Кез келген 
инерциялық емес санақ системасы ішерциялық еанақ 
системасына қатысты біршама үдеумен қозғалатын бол-* 
ғандықтан, дененің *инерциялык емес системасындағы 
vv' үдеуі w үдеуінен өзгеше болады. Дененің ннерцнялық 
және инерциялық емес системасындағы үдеулерінің 
айырымын а символымен белгілейік:
w — vv' = a. 
(31.1)
Егер инерциялық емес система инерциялық сист^маға 
қатысты ілгерілемелі қозгалыс жасаса, онда а инерция- 
лык емес санақ системасының үдбуіне дәл келеді. Ай- 
налмалы қозғалыс кезінде инерциялық емес системаның 
әр түрлі нүктелерінің үдеуі бірдей болмайды. Бул жағ- 
дайда а-ны инерциялық емес системаның инерциялық 
системаға қатысты қозғалысының үдеуі ретінде түсінді- 
руге болмайды.
Берілген денете баска дснелердіц эсер етуінен паііда 
болған барлык корыткы күштср f-ке тең болсын. Сонда 
Ньютоннын екінші заңына сәйкес
Инерциялык емес санақ системасына катысты удеуді 
108

(31.1) формуласына сэйкес мынадай түрдс көрсетуге бо­
ла ды:
/ 
1 f 
w = vv — a = — і — a. 
m
Сонымен, сгер денсге түскен барлық қорытқы күш 
нольге тең болса да, дене инерциялық емес санақ систе- 
масына катысты — а үдеуімен, яғни осы денеге — гаа-ға 
тең күш эсер еткендей қозғалады.
Демек, қозғалысты инерциялық емес санақ система- 
ларында сипаттап баяндағанда тек инерциялық систе- 
ыаларда орындалатын динамика теңдеулерін пайдала- 
пуға болады, яғни бұл теңдеулерде денелердің бір-біріне 
эсер етуінен пайда болған күштермен катар и н е р ц и я
к ү ш і деп аталатын күш те ескеріледі, ал инерция күші 
дененің массасы мен оның инерциялық және инерциялык 
емес санақ систсмаларына катысты кері таңбамен алын- 
ған үдеулері айырманың көбейтіндісіне тец деуге бо­
лады:
і 1п
= — m(w — w') — — /па. 
(31.2)
Сонда Ныотонның екінші заңының теңдеуі инерция­
лык емес санақ системасында мынадай түрде жазылады:
т \\' = \ + \ іп.
(31.3)
и>
ч
Жоғарыда айтылғандарды мынадай мысалмен түсін- 
дірейік. Арбаға бекітілген кронштейнге жүк байлаған 
жіп ілінген (71-сурет). Арба тыныш тұрса немесе үдеусіз 
қозғалса, жіп тік орналасады да, Р ауырлық күші жіп-
Ю9

тің f r реакциясымен теңгерілсді. Енді арбаны үдеуі w0 
болатын ілгерілемелі қозғалысқа келтірейік. Сонда жіп, 
тік қалыптан Р және іүқорытқы күштері дененің w0-re 
тең үдеуш қамтамасыз ететіндей, бұрышқа бұрылады. 
Арбамен байланысты санақ системасына қатысты дене 
Р және 
Іг
қорытқы күштерінің нольден өзгеше екендігіне 
қарамастан тыныш қалыпта тұрады. Бұл санақ систе­
масына қатысты дене үдеуінің болмауын, осы денете Р 
және fr күштерінен басқа
f ln = - m w 0
(31.4)
инерция күшінің әсерімен де түсіндіруге болады.
Инерция күшін енгізу дененің козғалысын кез келген 
(инерциялық, сондай-ақ инерциялық емес) санак снсте- 
масында бірдей қозғалыс теңдеулері аркылы сипаттап 
баяндауға мүмкіндік береді.
Инерция күшін серпімділік, гравитацпялық жәпе үй- 
келіс күштері сияқты күштермен, яғнп бір денете баска 
денелердің эсер етуінен пайда болған күштсрмен қатар 
қоюға болмайтындығын анық түсінген жөн. Инерция кү- 
ші механикалық құбылыстар карастырылатын санак 
системаларының қасиеттеріне байланысты пайда болған. 
Осы мағынада инерция күшін фиктив күш деп атауға 
болады.
Инерция күшін қарастыруды енгізу негізінде қажет. 
Шындығында, қандай да болмасын қозғалысты әрқа- 
шанда инерциялық санақ системасына қатысты қарас- 
тыруға болады. Алайда іс жүзінде дененің инерциялық 
емес санақ системасымен, мысалы, жер бетімен салыс- 
тырғандағы қозғалысының өзінс көңіл қоюға тура ке- 
•леді. Инерция күшін пайдалану осындай системаға ті- 
келей катысы бар мәселені шешуге мүмкіндік береді, 
мұның өзі көбінесе қозғалысты инерциялық системада 
қарастырғаннан гөрі едәуір оңайырақ болады.

жүктеу 28,35 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: