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1、,对于任何惯性参照系,牛顿力学的规律都具有相同的形式.这就是经典力学的相对性原理.,相对于不同的参考系,经典力学定律的形式是完全一样的吗?,牛顿力学的回答:,相对于不同的参考系,长度和时间的测量结果是一样的吗?,绝对时空概念:时间和空间的量度和参考系无关,长度和时间的测量是绝对的.,经典力学的绝对时空观,牛顿的绝对时空观,伽利略变换,在两相互作匀速直线运动的惯性系中,牛顿运动定律具有相同的形式.,牛顿力学的相对性原理,在宏观、低速的范围内,是与实验结果相一致的.,你跳向船尾也不会比跳向船头来得远,虽然你跳在空中时,脚下的船底板向着你跳的反方向移动.,你把不论什么东西扔给你的同伴时,如果你的同伴
2、在船头而你在船尾,你所用的力并不比你们两个站在相反位置时所用的力更大 水滴将象先前一样,滴进下面的罐子,一滴也不会滴向船尾,虽然水滴在空中时,船已行驶了相当距离.,只要运动是匀速的,你就无法从其中任何一个现象来确定船是在运动还是停着不动,伽利略实验,一、非惯性系 noninertial system 惯性定律不成立的参考系(相对于惯性系作加速运动)。二、惯性力 inertial force 在非惯性系中,牛顿运动定律不适用,但是也可以假想,在非惯性系中,除了物体相互作用所引起的力以外,还有一种由于非惯性系而引起的力惯性力,这样就能在形式上运用牛顿运动定律了。惯性力没有真正施力者,所以也就没有反
3、作用力。,非惯性系 惯性力,三、平动参考系 flat movement,四、匀速圆周运动参考系 uniform circular motion reference system 物体相对于转动参考系静止,设质量为 m 的物体与水平圆盘都以角速度绕过盘心的竖直轴转动。静止于转动参考系的物体,受到一个沿径向向外的惯性力,也称作惯性离心力,用 f 表示,其中Fn 为惯性系中的观察者观察到的小球所受到的向心力。,惯性离心力 f 与 r 成正比:,为向心加速度。,f 称为科里奥利力。式中m为质点的质量,v为质点相对于非惯性系的速 度,为非惯性系转动的角速度。科里奥利力和惯性离心力一样,是由于将牛顿第 二定律引用于非惯性系而引入的修正项,无施力者,但在非惯性参考系中,这一力也可以感受到,观察到。在地球上,运动物体会由于地球的自转而受到科里奥利力的作用,如落体偏东;气体受到科里奥利力 影响形成环流。而傅科摆,(1851年,巴黎伟人祠,28kg,70m长,T=17s,摆平面每小时改变110,32小时转一圈。)则是地球作为非惯性系的一个生动的证明。,五、科里奥利力 Coriolis force 当质点相对于转动的非惯性系运动时,质点受到一种附加的力,其表达式为:,