第1章++1.4++不同參照系中力學量之間關(guān)系

四.不同參照系中力學量之間的關(guān)系

（伽利略-牛頓的相對論）（Galilean-Niuton’srelativity）（§1.4）伽利略變換

(Galileancoordinatetransformation)

牛頓相對性原理

(Niuton’srelativityfoundmental1.不同慣性參照系中力學量之間的變換關(guān)系

※兩個相對平動慣性參照系,坐標軸平行S相對S

以速度為u

沿著x正向平動。SS’xx’pOO’（1）慣性系間位置矢量關(guān)系—伽利略坐標變換兩原點O與O’重合。絕對運動相對運動牽連運動定參照系動參照系※①伽利略變換②絕對的時空觀S中測量:SS’xx’x1OO’x2長度測量的絕對性中測量:時間測量的絕對性（2）慣性系間速度矢量關(guān)系—伽利略速度變換

絕對速度相對速度牽連速度

當船工測得船正向東以3(m/s)的速率相對河岸勻速前進時，船工感覺風從正南方而來，且測得風的速率也是3(m/s)。那船工認為氣象站應(yīng)廣播的風向如何？(m/s)例：

一人騎自行車向東而行.在速度10m/s時,覺的有南風，速度增至15m/s時,覺得有東南風。求風對地的速度.東北南西例：北SS’xx’OO’北東北北SS’xx’OO’東南風東南風SS’xx’pOO’（3）慣性系間加速度矢量關(guān)系—伽利略相對性原理牛頓相對性原理：慣性系對于力學規(guī)律都是等價的。加速度的絕對性力分析的絕對性慣性質(zhì)量的絕對性“一切慣性系都等價”不是說在不同慣性系所看到的現(xiàn)象都一樣。他們在各自參照系中利用牛頓定律對各自觀測到的現(xiàn)象都能作出正確合理的解釋2.一個慣性系和一個非慣性系之間力學量之間的變換關(guān)系例：加速小車上的小球。慣性系地面中觀察：車上觀察者按照慣性系的力分析：成立牛頓定律不成立（1）相對慣性系作平動加速運動的參照系設(shè)S系為慣性系，S’系相對S有平移加速度為非慣性系加速度的相對性慣性系如果令稱為平動加速系中的慣性力說明：在非慣性系中也可利用牛頓第二定律解決力學問題，只要力分析時注意加上慣性力?？梢哉f增加了利用牛頓第二定律求解力學問題的范疇，有時也帶來解決力學問題的方便。例1：一勻加速運動的車廂內(nèi)，觀察單擺的平衡位置。（加速度a0

，擺長l，質(zhì)量m）a0SS'a0SS'S慣性系中：平衡位置S’非慣性系中：平衡位置a0SS'例2：一單擺固定在一塊重木板上，板可以沿豎直方向的導(dǎo)軌自由下落，。使單擺擺動起來，如果當擺球達到最低點時使木板自由下落，在木板下落過程中，擺球相對于木板的運動形式將如何？如果當擺球到達最高位置時使木板自由下落，擺球相對于木板的運動形式又將如何？（忽略空氣阻力）勻速圓周運動靜止

例3.如圖所示。在以勻加速度上升的升降機內(nèi)，固定一定滑輪。一根跨過定滑輪的繩子連接質(zhì)量分別為和的兩個物體（假定滑輪是光滑的，且滑輪和繩子的質(zhì)量均可不計）。設(shè)，求每個物體對升降機的加速度及繩子的張力。a0m1m2a0m1m2m1

若選升降機為參照系（非慣性系）a0m1m2m1m2

以地面為參照系（慣性系）加速度的相對性

以地面為參照系（慣性系）（2）作勻角速度轉(zhuǎn)動參照系中的慣性力①物體相對轉(zhuǎn)動參照系靜止(慣性離心力)：m在水平面內(nèi)作勻角速度轉(zhuǎn)動S慣性系中：作勻角速度轉(zhuǎn)動的參照系S’中：注意：它沒有反作用力，和向心力一起作用在質(zhì)點上。重力加速度g赤道=9.778m/s2g北極=9.832m/s2物體的重量隨緯度增加而增加②物體相對轉(zhuǎn)動圓盤參照系的速度運動（科里奧利力)浴盆內(nèi)的水在底部中心孔泄出時，在孔的上方可看到產(chǎn)生的逆時針方向的漩渦。在澳大利亞作同樣的實驗，則看到順時針方向的漩渦。旋風的形成沿晉陜兩省邊界向南流的黃河兩岸，一般西岸顯得陡峭一些。

黃河（YellowRiver），全長約5464公里，流域面積約79.5萬平方公里，是中國境內(nèi)長度僅次于長江的河流，它發(fā)源于青海省青藏高原的巴顏喀拉山脈北麓的卡日曲，呈“幾”字形。流經(jīng)青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、山西、陜西、河南及山東9個省，最后流入渤海。中國人稱其為“母親河”。黃河是中國第二長河，世界第五大長河。九曲黃河萬里沙