1、 即即2.5 非惯性系非惯性系 惯性力惯性力一一.非非惯性系惯性系甲乙m牛顿定律适用牛顿定律适用牛顿定律不适用牛顿定律不适用有力有力amF地面参考系中的观察者地面参考系中的观察者甲甲:Fa0,0Fam运动车厢参考系中的观察者运动车厢参考系中的观察者乙乙:有力有力 Fa和加速度和加速度即即无加速度无加速度非惯性系:非惯性系:牛顿运动定律不适用的参照系牛顿运动定律不适用的参照系结论:结论:牛顿第二定律不能同时适用于上述两种参考系牛顿第二定律不能同时适用于上述两种参考系aF讨论讨论(2)相对于一惯性系作匀速直线运动的参照系都是惯性系。相对于一惯性系作匀速直线运动的参照系都是惯性系。(1)严格的惯性系
2、是关于参照系的一种理想模型。大多数情严格的惯性系是关于参照系的一种理想模型。大多数情况下,通常取地面参照系为惯性参照系。况下,通常取地面参照系为惯性参照系。二二.牛顿运动定律的适用范围牛顿运动定律的适用范围牛顿运动定律适用于宏观物体的低速运动。牛顿运动定律适用于宏观物体的低速运动。说明说明物体的高速运动遵循相对论力学的规律;微观粒子的运物体的高速运动遵循相对论力学的规律;微观粒子的运动遵循量子力学的规律。动遵循量子力学的规律。牛顿力学是一般技术科学的理论基础和解决实际工程问牛顿力学是一般技术科学的理论基础和解决实际工程问题的重要依据和工具。题的重要依据和工具。(1)(2)三三.惯性力惯性力设设
3、 S 系系(非惯性系非惯性系)相对相对S 系系(惯性系惯性系)平动,加速度为平动,加速度为 。ea质点质点 m 在在S 系和系和S 系的加速度分别为系的加速度分别为aa由伽俐略变换有由伽俐略变换有 ra,eraaaa 在在S 系系:eraamamamF引入引入虚拟力虚拟力或或惯性力惯性力eamF0惯性力惯性力是是虚拟力虚拟力,没有施力者,也没有反作用力。不满,没有施力者,也没有反作用力。不满足牛顿第三定律。足牛顿第三定律。在在S 系:系:reamamF 0ramFF牛顿第二定律形式上成立牛顿第二定律形式上成立说明说明惯性力的概念可推广到非平动的非惯性系。惯性力的概念可推广到非平动的非惯性系。(
4、1)(2)则则TT1011amamTgm2022amamTgm)(02121agmmmma)(202121agmmmmT质量分别为质量分别为 m1 和和 m2 的两物体用轻细绳相连接后,悬挂在的两物体用轻细绳相连接后,悬挂在一个固定在电梯内的定滑轮的两边。滑轮和绳的质量以及一个固定在电梯内的定滑轮的两边。滑轮和绳的质量以及所有摩擦均不计。当电梯以所有摩擦均不计。当电梯以 a0的加速度上降时。的加速度上降时。解解0a取电梯为参考系取电梯为参考系 a a例例m1 和和 m2 的加速度和绳中的张力。的加速度和绳中的张力。求求m1gm2gO对对m1 有有对对m2 有有m0a ra0aaar)(0aam
5、amNgmr)sin(sin0aammgrcoscos0mamgNcos)(0agmNsin)(0agar方法(一)方法(一)取地面为参考系取地面为参考系例例 一光滑斜面固定在升降机的底板上,如图所示,当升降机以一光滑斜面固定在升降机的底板上,如图所示,当升降机以匀加速度匀加速度a0 上升时,质量为上升时,质量为m 的物体从斜面顶端开始下滑。的物体从斜面顶端开始下滑。yxN0arax 方向方向y 方向方向物体对斜面的压力和物体相对斜面的加速度。物体对斜面的压力和物体相对斜面的加速度。求求解解设物体的加速度为设物体的加速度为agmcossinrmaNcoscosr0mamamgNcos)(0agmNsin)(0agarN0amyxgmx 方向方向y 方向方向ramFNgm0方法(二)方法(二)取升降机为参考系取升降机为参考系惯性力惯性力00amFra