Cтраница 3
На станциях железной дороги А к В стоят два поезда, которые должны ехать в одном направлении, причем поезд, отправляющийся со станции А, должен будет пройти станцию В. Трогаясь с места, каждый из поездов движется равноускоренно со своим ускорением, а после того, как его скорость достигает 60 км / ч, продолжает движение равномерно с этой скоростью. Известно, что ускорение поезда А равно 100 км / ч2, поезд А переходит на равномерное движение на 12 мин позднее поезда В. Расстояние между поездами, после того как оба поезда перешли на равномерное движение, составляет 6 км. [31]
Если какая-либо система отсчета движется относительно инерциальной системы поступательно, но не равномерно и прямолинейно, а с ускорением или же вращаясь, то такая система не может быть инерциальной. Действительно, относительно такой системы тело может иметь ускорение даже в отсутствие действия на него других тел. Например, тело, покоящееся относительно Земли, будет иметь ускорение относительно тормозящего поезда или поезда, проходящего, закругление пути, хотя никакие тела это ускорение не вызывают. [32]
Если какая-либо система отсчета движется относительно инерциальной системы поступательно, но не равномерно и прямолинейно, а с ускорением или же вращаясь, то такая система не может быть инерциальной. Действительно, относительно такой системы тело может иметь ускорение даже в отсутствие действия на него других тел. Например, тело, покоящееся относительно Земли, будет иметь ускорение относительно тормозящего поезда или поезда, проходящего закругление пути, хотя никакие тела это ускорение не вызывают. [33]
Второй закон Ньютона выполняется только в инерциальных системах отсчета. Например, шарик на полу вагона поезда, движущегося равномерно и прямолинейно, находится в покое относительно системы отсчета, связанной с поездом, и движется равномерно и прямолинейно относительно системы отсчета, связанной с рельсами. Как только поезд получит ускорение а, шарик относительно системы отсчета, связанной с поездом, станет двигаться с ускорением, направленным противоположно ускорению поезда, хотя действия на шарик других тел не изменились. Эту силу называют силой инерции или фиктивной силой, поскольку она не является результатом взаимодействия с другими телами, а объясняется лишь свойствами неинерциальной системы отсчета. [34]
Электрический подвижной состав предназначен для перевозки грузов или вагонов с пассажирами. В обоих видах перевозок задаются: вес состава, скорость движения и условия трогания с места. В ряде случаев ставятся требования электрического подторма-живания поезда на затяжных спусках и полного затормаживания состава для остановки. Обычно режим трогания с места грузовых составов задается из условия полного использования сцепного веса локомотива, а пассажирских составов - из условия создания заданного ускорения поезда. [35]
Относительно таких систем тела могут получать ускорения, которые нельзя объяснить действием каких-либо, определенных тел. Если же чемодан был бы привязан, то в затормозившем поезде он остался бы в покое на полке и не получил бы ускорения относительно вагона, хотя веревка, которой он привязан, оказалась бы натянутой и действовала бы на него с определенной силой. В самом деле, натянувшаяся веревка сообщает чемодану ускорение, равное ускорению затормозившего поезда; поэтому он и остается в покое относительно вагона. [36]