Cтраница 3
Силы инерции мы назвали силами особого рода, во-первых, потому, что они действуют только в неинерциальных системах отсчета, и, во-вторых, потому, что для них в отличие от обычных сил невозможно указать, действием каких именно других тел ( на рассматриваемое тело) они обусловлены. Очевидно, по этой причине к силам инерции невозможно применить третий закон Ньютона ( и его следствия); это является третьей особенностью сил инерции. [31]
Таким образом, если сохранить для неинерциальной системы отсчета формулу второго закона Нютона: произведение массы на ( наблюдаемое) ускорение равно силе, то - та и - так в (8.3) следует рассматривать как особого рода силы. Эти силы называют силами инерции. Понятно, что особенность сил инерции состоит в том, что они не являются результатом действия каких-либо материальных тел или полей на рассматриваемую точку, а являются прямым результатом неинерциальности системы отсчета. [32]
При качении колес самодвижущихся экипажей ( поезда, автомобиля) дело обстоит совершенно таким же образом. В нормальных условиях качение колес происходит без скольжения, и поэтому силы, действующие со стороны земЯи на колеса, - это силы трения покоя. И именно на использовании особенностей сил трения покоя основано действие ведущих колес экипажа и принципы торможения. Эти вопросы будут изложены в главе о движении твердого тела, где они могут быть рассмотрены полнее. [33]
При качении колес самодвижущихся экипажей ( локомотива, автомобиля) дело обстоит совершенно таким же образом. В нормальных условиях качение колес происходит без скольжения, и поэтому силы, действующие со стороны земли на колеса, - это силы трения покоя. И именно на использовании особенностей сил трения покоя основано действие ведущих колес экипажа и принципы торможения. Эти вопросы будут изложены в главе о движении твердого тела ( § 98), где они могут быть рассмотрены полнее. [34]
Но, кроме того, он зависит также и от относительной скорости движения тел. Характер зависимости силы трения скольжения от скорости для тел из разных материалов и с различным состоянием поверхности неодинаков, но обычно имеет вид, представленный на рисунке 3.12. С увеличением скорости сила трения скольжения вначале уменьшается, а затем снова начинает возрастать. Рисунок 3.12 наглядно передает также особенность силы трения покоя; при относительном покое соприкасающихся тел ( v 0) сила трения может иметь любое значение от нуля до F. [35]
Выше мы уже показали, каким образом промышленность централизует собственность Б руках немногих. Она требует крупных капиталов, при помощи которых создает колоссальные предприятия, разоряя этим ремесленную мелкую буржуазию, и подчиняет себе силы природы, вытесняя с рынка ремесленника-одиночку. Разделение труда, использование силы воды и в особенности силы пара, применение машин - вот те три великих рычага, при помощи которых промышленность с середины XVIII века расшатывает устои старого мира. Мелкая промышленность создала буржуазию, крупная создала рабочий класс и возвела немногих избранных из рядов буржуазии на трон, но только затем, чтобы тем вернее когда-нибудь их низвергнуть. [36]
Выше мы ужо показали, каким образом промышленность централизует собственность в руках немногих. Она требует крупных капиталов, при помощи которых создает колоссальные предприятия, разоряя этим ремесленную мелкую буржуазию, и подчиняет себе силы природы, вытесняя с рынка ремесленника-одиночку. Разделение труда, использование силы воды и в особенности силы пара, применение машин - вот те три великих рычага, при помощи которых промышленность с середины XVIII века расшатывает устои старого мира. Мелкая промышленность создала буржуазию, крупная создала рабочий класс и возвела немногих избранных из рядов буржуазии на трон, но только затем, чтобы тем вернее когда-нибудь их низвергнуть. [37]
Силы инерции реально действуют на материальную точку в неинерциальной системе отсчета и могут быть в ней измерены, например с помощью пружинного динамометра. Однако и отличие от обычных сил взаимодействия тел для сил инерции нельзя сказать, действие каких конкретно тел на рассматриваемую материальную точку они выражают. Следовательно, к этим силам неприменим, например, третий закон Ньютона. Эта особенность сил инерции связана с тем, что само появление векторных величин I, и 1К в основном уравнении динамики относительного движения обусловлено только неинерциалыюстью системы отсчета, используемой для описания относительного движения точки. [38]
Силы инерции реально действуют на материальную точку в неинерциальной системе отсчета и могут быть в ней измерены, например с помощью пружинного динамометра. Однако в отличие от обычных сил взаимодействия тел для сил инерции нельзя сказать, действие каких конкретно тел на рассматриваемую материальную точку они выражают. Следовательно, к этим силам неприменим, например, третий закон Ньютона. Эта особенность сил инерции связана с тем, что само появление векторных величин If и IK в основном уравнении динамики относительного движения обусловлено только неинерциальностью системы отсчета, используемой для описания относительного движения точки. [39]
Разделение труда, использование силы воды и в особенности силы пара, применение машин - вот те три великих рычага, при помощи которых промышленность с середины XVIII века расшатывает устои старого мира. [40]
Различие между ними состоит лишь в том, что в относительном движении необходимо, помимо обычных сил ( сил взаимодействия между телами), учитывать две дополнительные силы инерции. Силы инерции реально действуют на материальную точку в неинерциальной системе отсчета и могут быть измерены, например, с помощью пружинного динамометра. Однако в отличие от обычных сил для сил инерции нельзя указать, действие каких именно тел на рассматриваемую материальную точку они выражают. Следовательно, к этим силам неприменим третий закон Ньютона. Эта особенность сил инерции не является неожиданной, так как величины 1е и 1К в уравнении (7.20) обусловлены только неинерциальностью системы отсчета и никак не связаны с действием на материальную точку со стороны других тел, учитываемым вектором F. Введение этих сил оправдывается лишь тем, что с их помощью уравнение относительного движения точки приводится к виду, соответствующему второму закону Ньютона. [41]
Силы инерции - переносная и кориолисова - для наблюдателя, связанного с неинерциальной системой, представляются вполне реальными; они вместе с остальными приложенными силами влияют на изменение движения по отношению к этой неинерциальной системе. Отметим некоторые особые их свойства. Вспоминая перечисленные в § 86 законы сил, заметим, что силы инерции, пропорциональные по самому их определению массам движущихся в неинерциальных системах отсчета точек, в некотором роде аналогичны силам тяготения. Как показывается в общей теории относительности, эта аналогия имеет глубокий физический смысл. Второй особенностью сил инерции является видимое отсутствие тех материальных тел, которые, согласно третьему закону Ньютона, могли бы рассматриваться как источники возникновения сил инерции. [42]
Механизм машинного агрегата обыкновенно состоит из нескольких звеньев, нагруженных различными силами и парами сил. Однако при таком решении приходится считаться с некоторыми особенностями сил реакций в кинематических парах. [43]