惯性力

✍ dations ◷ 2025-11-27 10:54:44 #经典力学,惯性力

惯性力(inertial force)是指当物体加速、减速或改变方向时,惯性会使物体有保持原有运动 (物理学)状态的倾向,若是以该物体为参照物,看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在该物体上,因此称之为惯性力。因为惯性力实际上并不存在,实际存在的只有原本将该物体加速的力,因此惯性力又称为假想力(fictitious force)。它概念的提出是因为在非惯性系中,牛顿运动定律并不适用。但是为了思维上的方便,可以假想在这个非惯性系中,除了相互作用所引起的力之外还受到一种由于非惯性系而引起的力——惯性力。加入惯性力后,牛顿运动定律成立。

例如,当公车刹车时,车上的人因为惯性而向前倾,在车上的人看来仿佛有一股力量将他们向前推,即为惯性力。然而只有作用在公车的刹车以及轮胎上的摩擦力使公车减速,实际上并不存在将乘客往前推的力,这只是惯性在不同参照系下的表现。

当系统相对于一惯性系存在一加速度 a {\displaystyle {\boldsymbol {a}}} 时,则惯性力的大小遵从公式: F = m a {\displaystyle {\boldsymbol {F}}=m{\boldsymbol {a}}} (m为物体质量)。

在转动参照系中,物体同样受到惯性力。这时惯性力分为惯性离心力和科里奥利力。

若物体对该参照系静止,则只受到惯性离心力。

F = m ω 2 r {\displaystyle F=m\omega ^{2}r}

ω {\displaystyle \omega } 是参照系转动角速度, r {\displaystyle r} 是物体到转轴的距离,即半径。 F {\displaystyle F} 的方向背离转轴。

若物体对该参照系运动,除了惯性离心力,还会受到科里奥利力:

F c = 2 m ω × v {\displaystyle F_{c}=-2m{\vec {\omega }}\times {\vec {v}}}

v {\displaystyle {\vec {v}}} 是物体相对参照系的速度矢量。 ω × v {\displaystyle {\vec {\omega }}\times {\vec {v}}} 为两个矢量的叉乘。

相关

  • 豆类豆类指双子叶植物中离瓣植物豆科的泛称,因而概称为豆科植物,亦或称豆子,指其使用的种子。本文特指供作食用或作为动物饲料的种类。豆类植物种类极多,全世界有近二万种,大部分用作
  • 乌德穆尔特乌德穆尔特共和国(俄语:Удмуртская Республика,罗马化:Udmurtskaya respublika;乌德穆尔特语:Удмурт Элькун)位于东欧平原东部,是俄罗斯联邦主体之
  • 国家元首政治主题本表纪录中华人民共和国自1949年开国至今的国家元首,在不同时期分别为建国初期的中央人民政府委员会(集体)、《五四宪法》和《八二宪法》下的中华人民共和国主席、废除
  • 罗斯福岛坐标:40°45′43″N 73°57′00″W / 40.761927°N 73.950093°W / 40.761927; -73.950093罗斯福岛(英语:Roosevelt Island)是位于美国纽约市东河上的狭长岛屿,介于曼哈顿东侧与
  • 2012年至2013年法国足球甲级联赛2012年至2013年法国足球甲级联赛,为法国足球甲级联赛的第75个赛季。本届赛季赛程表于2012年4月开始公布,至5月30日已确定本季全赛程表。 本赛季于2012年8月11日开始,2013年5月2
  • 牛满江牛满江(1912年10月31日-2007年11月9日)是一位美籍华人生物学家。天普大学终身教授。1912年出生在河北博野,1932年考入北京大学生物系,1936年毕业后留校担任助教。1943年与张葆英
  • 台北市福景宫福景宫,位于台湾台北市光复南路,为主祀福德正神之道教庙宇。该庙宇兴建于1921年,为位于台北大安区的中型传统建筑庙宇。另外,该庙宇的组织型态为管理委员会制,祭典日期则是每年农
  • 句容市句容市是中国江苏省镇江市代管的一个县级市。位于镇江市西南部,北临长江,西接南京,是南京的东南门户,素有“南京新东郊、金陵御花园”之美誉。句容在唐代属于江南东道之润州管辖
  • 塔西姆·辛塔西姆·辛(印地语:Tarsem Dhandwar Singh,1961年5月26日-)是一名印度导演,涉及领域有电影、MV和商业广告。他生于印度,父亲是一名飞机技师。他先在印度西姆拉上学,后来毕业于加州帕
  • 左翼共产主义左翼共产主义(英语:Left communism)是一些自称为“共产主义左翼”的人创建的政治理论体系,他们认为自己的观点比共产国际在其第一次代表大会后和第二次代表大会期间所采取的立场