環(huán)保工程師課件

　　慣性力

　　慣性力是指當(dāng)物體加速時(shí)，慣性會(huì)使物體有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的傾向，若是以該物體為坐標(biāo)原點(diǎn)，看起來就仿佛有一股方向相反的力作用在該物體上，因此稱之為慣性力。因?yàn)閼T性力實(shí)際上并不存在，實(shí)際存在的只有原本將該物體加速的力，因此慣性力又稱為假想力。它概念的提出是因?yàn)樵诜菓T性系[1]中，牛頓運(yùn)動(dòng)定律并不適用。但是為了思維上的方便，可以假象在這個(gè)非慣性系中，除了相互作用所引起的力之外還受到一種由于非慣性系而引起的力--慣性力。

　　例如，當(dāng)公共汽車剎車時(shí)，車上的人因?yàn)閼T性而向前傾，在車上的人看來仿佛有一股力量將他們向前推，即為慣性力。然而只有作用在公交車的剎車以及輪胎上的摩擦力使車減速，實(shí)際上并不存在將乘客往前推的力，這只是慣性在不同坐標(biāo)系統(tǒng)下的現(xiàn)象。

　　慣性力的引入是牛頓力學(xué)的一大恥辱，它是為了彌補(bǔ)在非慣性參考系中物體的運(yùn)動(dòng)不滿足牛頓運(yùn)動(dòng)定律而引入的假想力。

　　設(shè)想有一靜止的火車，車廂內(nèi)一光滑桌子上放有一個(gè)小球，小球本來是靜止的;現(xiàn)在火車開始加速啟動(dòng)，在地面上的人(顯然他選用了一個(gè)慣性參考系--地面)看來，小球并沒有運(yùn)動(dòng)，但是在火車上的人看來，小球沿著與火車運(yùn)動(dòng)方向相反的方向在運(yùn)動(dòng)，且加速度和火車的加速度大小相等，方向相反，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，小球只受到了重力和支持力的作用，且這兩個(gè)力在豎直方向上是平衡的，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，小球無論如何都是不會(huì)運(yùn)動(dòng)起來的，但是事實(shí)上車上的確實(shí)會(huì)看到小球在動(dòng)。這是牛頓力學(xué)的一個(gè)局限。為了彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，我們引入了“慣性力”這個(gè)概念，在處于非慣性系中的物體上人為地加上一個(gè)于該非慣性系數(shù)值相等，方向相反的加速度，因?yàn)檫@個(gè)“加速度”是由于慣性引起的，所以將引起這個(gè)“加速度”的力稱為慣性力，這樣就可以從形式上解釋火車上的人觀察到的現(xiàn)象。這只是為了能在非慣性系里面運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律研究問題，事實(shí)上慣性是物體本身的性質(zhì)，而不是力。

　　利用慣性力可以解釋為什么變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力小于作用力而反作用力卻與作用力相等。