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2025年环保工程师理论力学知识点辅导

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环境保护工程师《理论力学》知识点辅导(14)定义:惯性力是指当物体加速时,惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向,若是以该物体为坐标原点,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。 由于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。它概念的提出是由于在非惯性系[1]中,牛顿运动定律并不合用。不过为了思维上的便利,可以假象在这个非惯性系中,除了互相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。 例如,当公共汽车刹车时,车上的人由于惯性而向前倾,在车上的人看来仿佛有一股力气将他们向前推,即为惯性力。然而只有作用在公交车的刹车以及轮胎上的摩擦力使车减速,实际上并不存在将乘客往前推的力,这只是惯性在不一样坐标系统下的现象。 惯性力的引入是牛顿力学的一大耻辱,它是为了弥补在非惯性参照系中物体的运动不满意牛顿运动定律而引入的假想力。 设想有一静止的火车,车厢内一光滑桌子上放有一种小球,小球本来是静止的;目前火车开头加速启动,在地面上的人(明显他选用了一种惯性参照系--地面)看来,小球并没有运动,不过在火车上的人看来,小球沿着与火车运动方向相反的方向在运动,且加速度和火车的加速度大小相等,方向相反,对小球进展受力分析,小球只受到了重力和支持力的作用,且这两个力在竖直方向上是平衡的,根据牛顿运动定律,小球无论怎样都是不会运动起来的,不过实际上车上确实实会看到小球在动。这是牛顿力学的一种局限。为了弥补这个缺陷,我们引入了“惯性力”这个概念,在处在非惯性系中的物体上人为地加上一种于该非惯性系数值相等,方向相反的加速度,由于这个“加速度”是由于惯性引起的,因此将引起这个“加速度”的力称为惯性力,这样就可以从形式上解释火车上的人观看到的现象。这只是为了能在非惯性系里面运用牛顿运动定律讨论问题,实际上惯性是物体自身的性质,而不是力。 运用惯性力可以解释为何变速运动时,阻力不大于作用力而反作用力却与作用力相等。

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