我们一般将惯性系作为参考系来研究物体运动,但若将非惯性系作为参考系,会有哪些不同呢?请举具体例子说明

问题描述:

我们一般将惯性系作为参考系来研究物体运动,但若将非惯性系作为参考系,会有哪些不同呢?请举具体例子说明
我对相对运动的理解不够深,希望大侠能指导指导
1个回答 分类:物理 2014-11-15

问题解答:

我来补答
因为此时系统本身会有运动.如果要在此非惯性系中运用牛顿定理,那么需要引入一个等大反向的惯性力,引入惯性力之后,就可以像惯性系中用牛顿定理了.
比如水平向右匀加速运动的小车顶部用细线挂住一个重物,那么细线必定会往后面呈现一个斜度,如果站在地面来看,就是细线拉力在水平方向上的分力对重物会提供一个和小车一样的加速度,使得重物和小车保持相对静止.这是在地面上(惯性系)用牛顿定理分析的结果.
站在校车内部分析,重物相对于小车静止.由于小车有一个向右的加速度a.所以如果我们在此要用牛顿定理分析的话,必须引入惯性力,此惯性力方向和小车加速度方向相反,大小就是ma,也就是说给重物加了一个向左的大小为自身质量乘上小车加速度a的作用力,那么站在小车内部的我们就会看到重物在本身重力,绳子拉力,惯性力三力作用下静止!
上面是针对力来讲解的,如果是加速度,速度,位移什么的,你可以用绝对量=相对量+牵连量这个转换公式来进行转换,并且要知道,这三者并不是一成不变的,要灵活掌握.
比如说本题,站在地面的我们,此时考察重物的运动情况使,我们就可以把重物的对地速度看成是绝对速度,然后把小车的速度看成是牵连速度,最后把重物对小车的相对速度列出来,带入上面的公式就可以了.同样,如果我们此时站在小车上,那么地面速度此时就是牵连速度了,重物相对小车的速度就是绝对速度了,重物对于地面的速度就是相对速度了.所以要回根据题目灵活转换参考系.
参考系的变化放在数学上用数学的观点来理解就是向量的加减法.
Vab=Vac+Vcd+Vde+Veb,只要他们的角标连得起来,那么两者就相等,
再问: 假设我有一个水平桌面,上有两个小球,一个小球静止,另一个则由于外力的作用绕着静止小球做匀速圆周运动,那么,静止小球相对于运动小球的速度v1和运动小球相对于静止小球的速度v2大小是否相等?如果这两个小球是太阳和地球呢?
再答: 他们两个的相对速度随时都是等大反向的。比如说:A相对于B以v向西运动,那么当然B相对于A就是以v向东运动。 这在物理和数学上用矢量(向量)表示就是:V(BA)= -V(AB),其中V(AB)表示A相对于B的速度,其余一样理解。
再问: 如果以太阳为参考系,地球以线速度v1绕日做圆周运动,而以地球为参考系时,则太阳以线速度v2绕地做圆周运动,那么v1是否等于v2?若等于,则太阳所需的向心力大于地球,但二者受的引力又完全相等,请问这是怎么回事?
再答: 结论是:v1和v2等大反向,地球和太阳之间的引力,两者所受的引力完全相等,但是他们的向心力却不是你上面的思考方式得出的那个结论。 你喜欢思考,但是从这道题看出你却不会判断你思考的结论。即使结论错了,你至少要知道错误时在哪一步之后产生的,否则你的思考白费。 如果你要得到结论,可以补充学习双星系统这个例子。 最后说一些对于你现在用处不大,但是却是你学习中最需要最基础的一些东西,否则你会纠结于表象而看不到本质,这对于长远学习不利。 在物理学习中,运动,力,这些都离不开参考系的。同一个运动,同一个力在不同的参考系中,他们的作用是不一样的。根据:力是改变运动的原因这一结论,你应该知道:力和运动的相关定理如果要用,那么参考系的统一是很有必要的。 比如在这道题中,你是在地球或者太阳上来考察的,引力你知道了,但是你还应该知道:你所在的参照系不是惯性参照系,因此在非惯性参照系中允用牛顿定理必须要添加惯性力这一虚拟力。而这个我在最开始的解答中其实已经提过了,只不过你没了解他根深层次的东西。 由于在网上,也只能说这么多,其余的需要你自己下去深入学习。
 
 
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