Силы инерции

Как уже отмечалось, в неинерциальных системах отсчета не выполняются законы Ньютона. Чтобы обойти эту трудность и применять законы динамики для любых систем отсчета, было предложено ввести специальные силы - силы инерции. Важно понять, что силу инерции вводят при описании движения только относительно неинерциальной системы. Особенность силы инерции состоит в том, что нельзя указать действием, со стороны каких тел она обусловлена.

Силы инерции возникают как при поступательном, так и при вращательном (криволинейном) движениях.

Если какая-то система (например, вагон поезда) движется с ускорением относительно другой системы отсчета (Земля), то на любое тело массой , находящееся в системе будет действовать сила инерции:

. (3.19)

Движение тел в поле центральных (гравитационных) сил происходит в соответствии с законами Кеплера (для солнечной системы):

Первый закон: все планеты солнечной системы движутся по эллиптическим орбитам, в одном из фокусов которых находится Солнце.

Второй закон: радиус-вектор планеты в равные промежутки времени описывает равные площади.

Третий закон: квадраты периодов Т обращения планет вокруг Солнца прямо пропорциональны кубам больших полуосей их орбит.

. (4.5)

Законы Кеплера можно обобщить на случай движения не только планет, но и любых материальных точек. В этом случае, однако, в соответствии с первым законом Кеплера материальная точка может двигаться не только по эллипсам, но и другим кривым второго поряд­ка (окружности, параболе, гиперболе), а в соответствии с третьим законом, когда массами материальных точек пренебречь нельзя (как это было сделано с массами планет по сравнению с массой Солнца), уравнение (4.5) следует записать

(4.6)

где и массы материальных точек, обращающихся вокруг центрального тела массой .