-->
|
|
|
Ãëàâà 1. Êèíåìàòèêà òî÷êè è òâ¸ðäîãî òåëà § 25. Ãåîöåíòðè÷åñêàÿ ñèñòåìà îòñ÷¸òàÅñëè òåëî îòíîñèòåëüíî îïðåäåë¸ííîé èíåðöèàëüíîé ñèñòåìû îòñ÷¸òà äâèæåòñÿ ñ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòüþ òî
Íàïðîòèâ, ëþáàÿ ñèñòåìà îòñ÷¸òà, äâèæóùàÿñÿ ñ óñêîðåíèåì îòíîñèòåëüíî èíåðöèàëüíîé ñèñòåìû îòñ÷¸òà, óæå áóäåò íåèíåðöèàëüíîé. Äåéñòâèòåëüíî, åñëè Òàê êàê ñèñòåìó îòñ÷¸òà, ñâÿçàííóþ ñ Çåìë¸é (ðèñ. 2.27), ìîæíî ïðèáëèæ¸ííî ðàññìàòðèâàòü êàê èíåðöèàëüíóþ, òî è ñèñòåìû îòñ÷¸òà, ñâÿçàííûå ñ ïîåçäîì, äâèæóùèìñÿ ñ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòüþ, èëè ñ êîðàáë¸ì, ïëûâóùèì ïî ïðÿìîé ñ íåèçìåííîé ñêîðîñòüþ, òàêæå áóäóò èíåðöèàëüíûìè. Íî êàê òîëüêî ïîåçä íà÷í¸ò óâåëè÷èâàòü ñâîþ ñêîðîñòü, ñâÿçàííàÿ ñ íèì ñèñòåìà îòñ÷¸òà ïåðåñòàíåò áûòü èíåðöèàëüíîé. Çàêîí èíåðöèè è âòîðîé çàêîí Íüþòîíà ïåðåñòàíóò âûïîëíÿòüñÿ, åñëè ðàññìàòðèâàòü äâèæåíèå ïî îòíîøåíèþ ê òàêèì ñèñòåìàì.
Ãåîöåíòðè÷åñêàÿ ñèñòåìà îòñ÷¸òà èíåðöèàëüíà ëèøü ïðèáëèæ¸ííî. Íàèáîëåå áëèçêà ê èíåðöèàëüíîé ñèñòåìà îòñ÷¸òà, ñâÿçàííàÿ ñ Ñîëíöåì è íåïîäâèæíûìè çâ¸çäàìè (ðèñ. 2.28). Çåìëÿ æå äâèæåòñÿ ïî îòíîøåíèþ ê ýòîé ñèñòåìå îòñ÷¸òà ñ óñêîðåíèåì. Âî-ïåðâûõ, îíà âðàùàåòñÿ âîêðóã ñâîåé îñè è, âî-âòîðûõ, äâèæåòñÿ ïî çàìêíóòîé îðáèòå âîêðóã Ñîëíöà. Óñêîðåíèå, îáóñëîâëåííîå îáðàùåíèåì Çåìëè âîêðóã Ñîëíöà, î÷åíü ìàëî, òàê êàê âåëèê ïåðèîä îáðàùåíèÿ (ãîä). Çíà÷èòåëüíî áîëüøå (ïðèìåðíî â 6 ðàç) óñêîðåíèå, âîçíèêàþùåå èç-çà âðàùåíèÿ Çåìëè âîêðóã îñè ñ ïåðèîäîì Ò = 24 ÷. Íî è îíî íåâåëèêî. Íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè ó ýêâàòîðà, ãäå ýòî óñêîðåíèå íàèáîëüøåå, îíî ðàâíî:
ò. å. ñîñòàâëÿåò âñåãî 0,35% îò óñêîðåíèÿ ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ g = = 9,8 ì/ñ2. Èìåííî ïîýòîìó ñèñòåìó îòñ÷¸òà, ñâÿçàííóþ ñ Çåìë¸é, ìîæíî ëèøü ïðèáëèæ¸ííî ðàññìàòðèâàòü êàê èíåðöèàëüíóþ.
Äîêàçàòåëüñòâî âðàùåíèÿ Çåìëè. Îäíàêî ñóùåñòâóþò ÿâëåíèÿ, êîòîðûå íåëüçÿ îáúÿñíèòü, åñëè ñ÷èòàòü ãåîöåíòðè÷åñêóþ ñèñòåìó îòñ÷¸òà èíåðöèàëüíîé. Ê íèì îòíîñèòñÿ âðàùåíèå îòíîñèòåëüíî Çåìëè ïëîñêîñòè êîëåáàíèé ìàÿòíèêà â çíàìåíèòîì îïûòå Ôóêî, äîêàçûâàþùåì âðàùåíèå Çåìëè.
Ðàññìîòðèì êîëåáàíèÿ ìàÿòíèêà â ãåëèîöåíòðè÷åñêîé èíåðöèàëüíîé ñèñòåìå îòñ÷¸òà. Äëÿ áîëüøåé íàãëÿäíîñòè è ïðîñòîòû áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî îïûò ïðîâîäèòñÿ íà ïîëþñå. Ïóñòü â íà÷àëüíûé ìîìåíò ìàÿòíèê îòêëîíÿþò îò ïîëîæåíèÿ ðàâíîâåñèÿ. Äåéñòâóþùèå íà ìàÿòíèê ñèëà ïðèòÿæåíèÿ ê Çåìëå Ñìåùåíèå ïëîñêîñòè êîëåáàíèé ìàÿòíèêà îòíîñèòåëüíî Çåìëè ñòàíîâèòñÿ çàìåòíûì óæå ÷åðåç íåñêîëüêî ìèíóò. Íà ñðåäíèõ øèðîòàõ êîëåáàíèÿ ìàÿòíèêà áóäóò âûãëÿäåòü íåñêîëüêî ñëîæíåå, íî ñóòü ÿâëåíèÿ íå èçìåíèòñÿ.
Âîïðîñû ê ïàðàãðàôó 1. Êàêèå ñèñòåìû îòñ÷¸òà ÿâëÿþòñÿ èíåðöèàëüíûìè? Ñêîëüêî èíåðöèàëüíûõ ñèñòåì îòñ÷¸òà? 2. Ìÿ÷ ñâîáîäíî ïàäàåò. Áóäåò ëè ñâÿçàííàÿ ñ íèì ñèñòåìà îòñ÷¸òà èíåðöèàëüíîé? 3. Êàê áû äâèãàëñÿ ìàÿòíèê Ôóêî íà ýêâàòîðå?
|
|
|