《非惯性系惯性力》课件

非惯性系惯性力讨惯标惯这对状态探在非性坐系下物体所受到的性力,以及些力运动的影响了环这惯解在无重力境下些性力的作用机理绪论惯惯这惯在物理学中,非性系是指与性系不同的参照系,在种参照系中,存在着性力这惯的作用种性力不是由物体受到的外力造成的,而是由于参照系的加速度运产课将讨惯惯现领动而生的本程深入探非性系中性力的概念、表及其在各个域应的用惯性力的概念牛顿第一定律惯性力的定义惯性力的作用惯时惯惯标现惯状态性力是指物体在不受外力作用保持原有性力是物体在非性坐系中表出的一性力作用于物体,会改变物体的运动,状态趋势这趋势现对虚释线线产这不变的种体了物体变种拟力,可以解物体的直或曲运使物体生加速度种加速度与作用力成化的抵抗能力动正比惯性力的表现方向性大小时间效应空间分布惯惯质惯惯质惯内匀性力总是与物体运动方向相性力的大小与物体量和加性力反映了物体性性,随性力在整个物体部均分质时现惯反,阻碍物体的运动速度成正比,量越大、加速度着间变化而变化布,体了物体整体的性性惯质越大,性力越大非惯性系的概念定义特点分类应用惯对惯惯现称为惯惯状态惯应非性系是相于性参考系非性系中出的力被根据非性系的运动,可非性系广泛用于航天、建标为转惯线领对而言的任意运动坐系统它性力,是由于参考系的加速度以分旋非性系和直加筑、工程分析等域,理解惯惯现关与性参考系存在加速度运运动引起的速非性系实世界的运动至重要动非惯性系的分类惯性系非惯性系惯简单惯对对性系是一种的参照系,施加于物体上非性系是相于物体本身或者相于任意为顿为的力的合力零,遵守牛第一定律移动的参照系,施加于物体上的合力不零定轴转动系统加速系统绕轴转惯线惯物体固定的动运动属于非性系,会物体做直加速运动的参照系也属于非性产应产惯生离心力和科氏力等效系,会生向下的性力惯性力在非惯性系中的表现直线加速运动旋转运动12线标产转标在直加速坐系中,物体会在旋坐系中,物体会受到离惯现为这生性力作用,表向与加速心力和科氏力的作用,两种力惯畴度反方向的力都属于性力的范曲线运动非惯性系加速度34线惯惯在曲运动中,物体会受到法向非性系中的加速度包含性惯惯惯性力和切向性力的作用,影加速度和非性加速度两部分,轨别响其运动迹和速度变化需要分分析惯性力在非惯性系中的计算确定非惯性系1为惯计惯首先需要确定所研究的系统是否非性系,以便正确算性力分析运动类型2惯转选择应根据非性系的运动类型,如平动、旋或复合运动,相计的算公式计算惯性力3将惯数应计非性系的加速度、角速度等参代入相的公式,即可算惯出性力的大小和方向重力与惯性力的关系质重力是由所有物体的量引起的相互作牵现用力它是引力的一种表形式惯当标对性力是坐系相于参考系加速移动时惯，作用在物体上的力是性性质现的体关惯质系重力与性力不同性重力是物质惯间的相互作用力，性力是加速虚们参考系中的拟力它在运动中相互影响离心力与惯性力的关系惯惯产们离心力和性力都是非性系中生的力,它有密切的联系离心力是一种由惯则质状态倾这加速运动引起的无形力,而性力是点重复以前的向性两种力都对惯产非性系中的物体运动生影响转标惯惯在动坐系中,离心力与性力的大小和方向是相同的离心力和性力都与质转惯们物体的量和角加速度成正比,但方向相反因此,在非性系分析中,我可以惯来问题用性力代替离心力分析科氏力与惯性力的关系惯惯们产显标转产惯科氏力和性力都是非性系中常见的力,但它的生机理和作用方式却有着明的差异科氏力是由于坐系的旋而生的,而性则产们虽状态现应力是由于加速度运动而生的它然都会影响物体的运动,但在具体表和实际用中存在着很大的差异090°m·a角速度作用方向惯性力标关终惯质科氏力的大小与坐系的角速度有科氏力始垂直于物体的运动方向性力与物体的量和加速度成正比实例分析一转动坐标系转标观标转观惯在动坐系中,察者随着坐系旋而运动,因此可以察到性力的作用当转乐时惯倾例如,乘坐旋的游设施,人体会感受到向外的性力,使得身体向外斜这惯现标转种性力的表反映了坐系的动运动转标惯计动坐系中的性力算涉及角速度、角加速度等概念,需要运用矢量分析的过转标惯惯方法通分析动坐系中性力的作用,可以更好地理解非性系中力的表现旋转坐标系转标对标产惯这在旋坐系中,物体相于坐系本身的运动会生性力惯将些性力包括离心力和科氏力离心力会物体向外推,而科氏力这惯对产显会造成物体向左或向右偏移些性力会物体的运动生虑著影响,需要在动力分析中予以考直线加速坐标系线标标线产惯这惯在直加速坐系中,物体随着坐系的直加速运动而生性力种性对标称为惯惯力是相于加速运动的坐系而言的,因此被非性系中的性力线标们产直加速坐系的典型例子包括火车、汽车等交通工具,它的加速运动会生惯认识计这惯对性力作用于乘客身上正确和算种性力,提高交通工具的安全性和舒适性很重要惯性力在电影特技中的应用动作特技惯场带给观觉验利用性力可以制造出逼真的动作特技,如汽车飞跃、爆炸等面,众震撼视体空间航行惯现场掌握性力的特性可以模拟出逼真的太空飞船运动,呈出震撼的航天景失重环境惯规营环现舱内利用性力的律,可以造出失重的境,实如太空的人体漂浮等特技效果惯性力在航天飞行中的应用平衡与稳定轨迹预测资源优化航天员保护过过计杂环对惯认员航天器在飞行程中会受到各通分析和算复境中的性力的深入知可以帮助航天在太空活动中会遭受各惯这惯惯预测师惯过种性力的作用,些性力性力,科学家可以准确航天工程优化航天器的设种性力的作用,科学家通对态稳轨状态计这计航天器的姿和定性有重航天器的迹和运动,从,减少不必要的燃料消耗和分析些力的影响,设出更惯导员要影响科学家利用性力的而制定最优的飞行方案和航重量,提高航天任务的整体效加安全有效的航天保护系来现稳特性实航天器的平衡和策略率统定控制应用三惯性力在建筑设计中的应用抗震设计建筑形态和构造大跨度结构惯计状计惯结性力在建筑抗震设中扮演重要角色,通建筑物的形、材料和构造设都需要充分性力在大跨度桥梁、屋盖等大型建筑构过计惯载虑惯环计挥结合理算性荷,可提高建筑物抵御地考性力的影响,以确保建筑物在不同的设中发重要作用,确保构安全和使稳震破坏的能力境下的定性用功能惯性力在日常生活中的应用开车时的惯性力跌倒时的惯性力当刹时倾当倾时惯汽车急车,乘客会向前斜,人体失去平衡而斜,性会这为产惯倾是因生了向前的性力使身体斜的方向与跌倒的方向时维相反,汽车快速加速,乘客会向后相反,以持身体平衡倾产惯斜,生了向后的性力洗衣机的惯性力乘坐过山车的惯性力转时贴过转弯时洗衣机高速旋,衣服会向外山车在高速,乘客会感到紧这惯这惯滚筒壁,是由于离心性力的被向外拉扯的力,就是离心性这紧贴作用种力使衣服不会被甩出力此力使乘客座椅,增加了滚筒外乘坐的刺激感应用五惯性力在工程分析中的应用结构设计分析机械系统动力学12础计虑惯对结开对惯惯在建筑、桥梁和其他基设施的设中,需要考性力构的工程设备和机器人的动力学分析离不性力的研究把握计惯结稳影响精确算性力有助于提高构的定性和承重能力性力的作用原理有助于优化设备性能和提高能源效率流体动力学分析地震工程分析34计虑惯惯损针对在涉及流体运动的工程中,如水轮机、风机设,需要考性力在地震条件下,性力是引发建筑物坏的主要原因有性地惯对结计与流体动力的相互作用,以提高系统效率分析性力不同构的影响,有助于提高抗震设水平相关概念辨析一惯性力与重力惯们显区别性力和重力都是影响物体运动的重要力,但它之间有着明的重力是终惯物体受到地球或其他天体引力的作用,是一种始存在的外力而性力是物体惯内当时产在非性参考系中的力,只有物体发生加速运动才会生重力的方向始终惯指向地心,而性力的方向随着物体的运动而变化重力是作用于物体重心上惯的力,而性力作用于物体各部分来说惯状态们质现总的,重力和性力都会影响物体的运动,但它的本和表形式截然区别对问题不同充分理解二者的于解决实际工程非常重要相关概念辨析二惯性力与离心力虽惯惯惯应们显区别惯惯产标然性力和离心力都属于非性系中的性效,但它有着明的性力是由于物体的性而生的力,通常是指在加速坐系则线产圆惯惯应质惯中作用于物体的力而离心力是由于物体沿曲运动而生的力,作用于沿周运动的物体性力是性效的本,离心力是性效应转标现虽关产在旋坐系中的体两者密切相,但概念和生机理并不相同相关概念辨析三惯性力与科氏力惯惯们质区别惯惯产标性力和科氏力都是描述非性系中运动的物理量,但它之间存在着本的性力是由于物体性生的,而科氏力是由于坐系转产惯转标内产显的旋生的性力作用于物体自身,而科氏力作用于在旋坐系运动的物体两者在大小、方向和生原因上都有明的不同了区别对惯解两者的于正确分析非性系中物体的运动非常重要课程小结关键概念回顾应用实例分析相关概念辨析实际应用探讨课讨惯过转标转对惯绍惯本程深入探了非性系中通具体的动坐系、旋性力与重力、离心力、科介了性力在电影特技、航惯现标线标关进计的性力概念及其表形式坐系和直加速坐系的实氏力等相概念行了深入的天飞行、建筑设、日常生活绍惯对对这领应重点介了非性系的分类以例分析,帮助学生更好地理解比分析,加深了学生些和工程分析等域的实际惯惯惯惯杂维及性力在不同非性系中的性力在非性系中的复表概念的理解用,拓展了学生的思视野计现算方法课后思考一分析惯性力的表现探讨惯性力的应用实例12惯针对课应场深入了解不同形式的非性系程中提到的各种用惯现惯中性力的具体表方式，并景，分析性力在其中的作用结总其特点和意义比较惯性力与相关概念思考未来的发展趋势34对课讨论讨惯领照程中的重力、离心探性力在科技和工程域进应对力和科氏力等概念，一步理中可能的新用，并展望其惯区别来解性力的特点与未发展的影响课后思考二创新思维惯论创问题现如何运用非性系理触发新点子从不同视角思考,发新机会跨界应用惯论领应尝试场非性系理在哪些意想不到的域有潜在用价值跨界探索新使用景深入分析惯惯为规数如何更深入地分析性力在非性系中的行律从学、物理、工程等多角度剖析课后思考三探索未知与他人交流动手实践对惯这杂师惯关识应仅论识过践来于性力一复的物理概念,你是否有与同学或老就性力的相知和用展不要掌握理知,更要通实操作进问励开讨论对这惯现计简单一步的疑或想要深入探索的方向鼓,相互启发,相互补充,相信定能一感受性力的实际表可以设的实挥断问题开验亲验惯大家发好奇心,不提出新的,拓思概念有更深入的理解,身体性力的效果路参考文献经典文献近代研究Newton,I.

1687.PhilosophiæGoldstein,H.

1980.ClassicalNaturalis PrincipiaMathematica.Mechanics2nd ed..Reading,MA:London:Jussu SocietatisRegiæac Addison-Wesley.Typis JosephiStreater.热点研究Grewal,M.S.,Andrews,A.P.

2010.Kalman Filtering:Theory andPractice UsingMATLAB3rd ed..Hoboken,NJ:Wiley.课程评价反馈学员反馈教师建议改进方向总体评价员认为课内师议•环节来说课内学普遍本程容丰教建可以增加一些动手实增加动手实操总的,本程容丰富、对惯环节让亲验惯逻辑对惯•应富,涉及面广,理解非性系操,学生身体非性强,于理解非性系强化概念与实际用惯惯现时惯中的性力概念有很大帮助性系中性力的表同,中的性力概念非常有帮助的联系课许过践在程中,有多精彩的案例也可以强化与日常生活的联•进资通优化教学方式和增加实习这一步丰富教学源,环节这课来分析,增强了学效果系,帮助学生更好地理解一频,相信门程会越越如视、动画等欢概念受到学生的迎。