Подставим полученное выражение для ускорения в уравнение второго закона Ньютона:
|
(1.21) |
где ,
– переносная и кориолисова силы инерции соответственно.
Таким образом, второй закон Ньютона может быть применен и в неинерциальной системе отсчета, если к силам, приложенным к точкам системы, добавить еще переносные и кориолисовы силы инерции.
Так как записанные основные теоремы динамики вытекали из уравнений (1.4), то все они будут верны и в неинерциальной системе отсчета (с соответствующим добавлением к правым частям). Силы инерции формально следует относить к внешним силам.
Теорема об изменении количества движения:
|
(1.22) |
где ;
– главный вектор внешних сил;
– главный вектор переносных сил;
– главный вектор кориолисовых сил.
Теорема об изменении момента импульса (для неподвижного относительно неинерциальной системы центра Р):
|
(1.23) |
где, а в правой части – главные моменты сил относительно точки Р.
Теорема об изменении кинетической энергии
|
(1.24) |
где ,
,
– элементарная работа внешних и внутренних сил, приложенных к системе, на относительных перемещениях
ее точек;
– элементарная работа переносных сил инерции на тех же перемещениях.
Работа кориолисовых сил инерции для каждой точки перпендикулярна ее относительному перемещению
.
Примечание.
Интересно отметить, что существует подвижная система координат, являющаяся в общем случае неинерциальной, такая, что в этой системе отсчета теоремы об изменении момента импульса и кинетической энергии выглядят точно так же, как и в инерциальной системе отсчета. Это рассмотренная ранее кёнигова система координат, т.е. поступательно движущаяся система координат с началом в центре масс системы. Для теоремы о моменте импульса это уже было показано
.
Рассмотрим теперь теорему о кинетической энергии. Сразу отметим, что для поступательного движения переносное ускорение для всех точек системы одинаково и равно ускорению
центра масс системы:
.
Тогда .
Так как , то, следовательно:
.
Конец примечания.