Связанную с землей систему отсчета можно считать инерциальной.при каком движении самолета относительно земли связанная с ним система отсчета также является инерциальной?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Система отсчета считается инерциальной, если в ней выполняется первый закон Ньютона: тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не подействуют внешние силы (или если их действие скомпенсировано). Поскольку в условии задачи мы принимаем систему отсчета, связанную с Землей, за инерциальную, то любая другая система отсчета будет считаться инерциальной только в том случае, если она движется относительно Земли равномерно и прямолинейно. Условия инерциальности системы отсчета самолета Чтобы система отсчета, связанная с самолетом, также была инерциальной, движение самолета относительно поверхности Земли должно отвечать двум критериям:

  1. Постоянство модуля скорости ( v=constv equals const): Самолет должен лететь без ускорения и торможения. Любое изменение скорости (разгон при взлете или замедление при посадке) порождает силы инерции, что делает систему неинерциальной.
  2. Неизменность направления движения: Самолет должен лететь строго по прямой линии. Любой поворот, вираж, набор высоты или снижение приводят к возникновению центростремительного ускорения.

Практические примеры

Тип движения Является ли система инерциальной?Причина
Горизонтальный полет с постоянной скоростьюДаУскорение a=0a equals 0
Разбег по взлетной полосеНетНаличие линейного ускорения
Разворот или виражНетНаличие центростремительного ускорения
Свободное падение (выключенные двигатели)НетУскорение свободного падения gg

Важное теоретическое уточнение Стоит учитывать, что Земля сама по себе является инерциальной системой лишь приближенно, так как она вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца. Следовательно, и система отсчета самолета будет инерциальной лишь в той степени точности, в которой мы считаем инерциальной систему отсчета, связанную с земной поверхностью. В рамках школьного и стандартного технического курса физики этим допущением пренебрегают. Я могу рассчитать перегрузки, возникающие в кабине самолета при переходе из инерциальной системы в неинерциальную (например, при выполнении мертвой петли), если вам это интересно.

Форма ответа

Ваш аватар