惯性力及其应用

惯性力及其作用

第2 5卷第 2期 20 0 9年 4月

忻州师范学院学报 J OURN OF XI Z U T ACHE U VEⅡ AL N HO E RS NI RS

V0. 5 No 2 12 . Ap .2 0 r 09

惯性力及其应用 王月新 (忻州师范学院，山西忻州 0 40 ) 30 0

摘

要：牛顿力学研究的对象是在惯性系中的物体，么在非惯性系下如果想i￣牛顿运那 g, l

动定律研究物体的运动，就必须引入一个“虚拟力”假想力”即惯性力。文章就惯性力在或“,不同非惯性系下的大小和方向作了一定阐述，并讲述了惯性力在现实生活中应用的几个例子。 关键词：性办；惯惯性系；非惯性系；用应

中图分类号：O 1文献标识码：A文章编号： 6 1—19 2 0 0 4 17 4 1( 0 9) 2—0 2 0 0—0 3

1惯性力的由来我们知道，顿运动定律成立的前提条件是必须在惯性 牛

顿运动定律。如果在车顶用轻绳悬挂一小球，么此小球受那

到绳的拉力 T和重力 m g的作用，外力显然不为零，小合但球却能偏离竖直线而静止 (车上的人看来 )这显然违背在，

系中，而在实际问题中，我们常常会遇到非惯性系，即相对惯性系作变速运动的参考系。在此类参考系中，牛顿运动定律不再成立，如果仍然希望用牛顿运动定律解决力学问题，则必须引入一种作用于物体上的“惯性力”。在汽车急刹车时车中的乘客会向前倾倒，就像受到一个向前的力一样，地从面参考系来看，这一现象则完全是乘客具有惯性的表现，因此我们将这种力命名为“惯性力”并推广到类似问题中去。 2惯性力与惯性系中“的比较力” 惯性力不同于惯性系中的“”它只在非惯性系中才力，

牛顿运动定律，因为按照牛顿运动定律，个静止物体所受一 合外力一定为零。但在这个参考系中，如果设想小球还受到 一

个惯性力 -那么小球则因惯性力 .绳的拉力 T和重懦，惯、

力 mg三力平衡而静止，则我们仍能应用牛顿运动定律的形式解决问题。比如我们知道了小球偏离竖直线的角度，的绳拉力 T和小球的重力 m,可以求出车厢的加速度。如图 g就 1小球受重力 m,, g绳的拉力 T和惯性力的竖直分量 T o0平衡， cs即三力平衡，小球

偏离竖直线的角度为 0那么在竖直方向上，,小球的重力与 T

有意义。惯性系中的“”力是指物体间的相互作用，无论在惯性系和非惯性系中都存在，一定有施力物体和受力物它体，它是真实力；“而惯性力”是为了解决非惯性系中的力学问题而引进的“假想力”或者叫做“虚拟力”它没有施力物，体，也不存在反作用力。然而在非惯性中，惯性力是可以用测力器测出来的，我们也可以明显地观察到或感受到它的作用效果，从这个意义上说，惯性力又像是真实力。 3惯性力的大小和方向 惯性力是在非惯性系中引进的，非惯性系又有很多而

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种，一般可将其分为平动加速系和转动参考系，以下就这两种情况下惯性力的大小和方向作一讨论。 3 1平动加速系中的惯性力 .

所谓平动加速系，是指这样的一类参考系，参考系的该

坐标原点相对惯性系作变速运动，坐标轴没有转动。比如但 一

T c s= mg o O

辆以加速度 a相对地面行驶的汽车，以汽车作参考系，若

而在水平方向上，则有 Ti0与惯性力二力平衡。 s n 从地面参考系来看，小球仍与车厢一起以加速度 a运

则此参考系即为平动加速系，车上的物体运动也不再遵守牛

收稿日期： 0 0 2 2 8— 8— 5 0

作者简介：月新( 9 4一)男，王 17,山西河曲人，州师范学院物电系助理实验师，忻从事大学物理实验研究。

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