Неинерциальные системы отсчета

Законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчета. Относительно всех инерциальных систем тело движется с одним и тем же ускорением.

Неинерциальные системы движутся относительно инерциальных систем с некоторым ускорением.

Поэтому в них законы Ньютона не выполняются.

Однако, законы Ньютона можно применять, если ввести в рассмотрение особые силы – силы инерции. Рассмотрим две системы отсчета К и Кн. Из них система К – инерциальная, а система Кн – неинерциальная.

Пусть система Кн движется относительно системы К с ускорением.

В инерциальной системе К

уравнение Ньютона для тела

массы m движущегося

с ускорением имеет вид.F= ma

Тогда относительно неинерциальной системы Кн тело будет двигаться с ускорением

Умножим это равенство на массу тела, получим

Это уравнение и представляет собой 2-й закон Ньютона в неинерциальной системе отсчета Кн.

Из него следует, что в неинерциальной системе на тело как бы действует дополнительная сила

которая называется силой инерции.

С ее введением уравнение Ньютона в неинерциальной системе отсчета принимает вид

Сила инерции учитывает влияние ускорения самой неинерциальной системы на характер движения тела относительно этой системы.

Силы инерции обнаруживают себя в реальных явлениях. Например, при ускоренном или замедленном движении поезда силы инерции вызывают падение предметов. В центрифугах они используются для разделения веществ.