Динамика материальной точки

Инерциальные системы отсчета. Закон инерции

 Относительно разных систем отсчета движение имеет разный характер. Например, относительно вагона точка на ободе колеса движется по сложной кривой, называемой циклоидой. Среди всевозможных систем отсчета существуют такие, относительно которых движение тела оказывается особенно простым. В частности, тела, не подверженные воздействию других тел, движутся относительно таких систем без ускорения, т.е. прямолинейно и равномерно. Такие системы отсчета называются инерциальными. Любая система отсчета, которая движется относительно какой-либо инерциальной системы поступательно и с постоянной скоростью, является также инерциальной.

 Утверждение о существовании инерциальных систем отсчета Ньютон сформулировал в виде закона инерции, который также называется  закон Ньютона: всякое тело находится в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояния.

 На самом деле любая система является в той или иной степени неинерциальной. Можно привести примеры систем, в порядке «убывания неинерциальности».

Ускорение большинства видов транспорта в реальных условиях не превышает .

Ускорение физических лабораторий на поверхности Земли порядка .

Ускорение центра масс Земли в его движении вокруг Солнца порядка .

Ускорение центра масс солнечной системы в его движении вокруг ядра Галактики порядка .

Кроме того, в 1965 г. с помощью первых радиотелескопов миллиметрового диапазона было обнаружено реликтовое излучение фотонов, сформировавшееся в момент Большого Взрыва. Реликтовое излучение заполняет всю Вселенную с плотностью . Распределение частот излучения соответствует излучению абсолютно черного тела с . Расширение Вселенной соответствует понижению величины и значение температуры приведено на текущий момент. С помощью эффекта Доплера был определен вектор скорости Земли в газе реликтовых фотонов: . Обозначения:  - орбитальная скорость Земли ();  - орбитальная скорость солнечной системы вокруг ядра Галактики (); - ­скорость Галактики, направленная в созвездие Девы (). Относительно вектора  можно указать только направление. Для этого уместно рассмотреть положение нашей Галактики во Вселенной. Наша Галактика и Андромеда (примерно равные массы, расстояние между ними порядка  световых лет) – 2 главных члена так называемой Местной Группы. В Местной Группе около 40 галактик, причем на Галактику и Андромеду приходится  массы. Местная Группа входит в Местное Сверхскопление, центральная часть которого находится в световых лет от нас в направлении созвездия Девы. Можно говорить о притяжении Местной Группы к Деве, о движении Местной Группы вокруг компактной группировки из тысячи галактик - центра Местного Сверхскопления (Сверхскопления Девы). Местное Сверхскопление Дева и соседи (удаленные на  световых лет Сверхскопления Гидра-Центавр и Павлин-Индеец), похоже, движутся в одном направлении под действием некоторого массивного притягивающего центра. Это Суперсверхскопление ( галактик) расположено где-то между созвездиями Скорпиона и Хамелеона на расстоянии  световых лет (для сравнения – радиус Вселенной порядка  световых лет). Это Суперсверхскопление называется Великий Аттрактор ( слова «attractio» – притяжение). В итоге, абсолютная скорость Земли, возможно, направлена в центр Великого Аттрактора и имеет модуль порядка .

 Указанные попытки определить абсолютную скорость Земли (т.е. ее скорость относительно строго, абсолютно инерциальной системы отсчета, которая, возможно, связана с центом Великого Аттрактора) указывают на приближенный характер практически всех систем отсчета, связанных как с Землей (геоцентрическая система отсчета), таки и с Солнцем (гелиоцентрическая система отсчета), так и с центром Галактики.

Какое количество теплоты теряет помещение за время  через окно за счет теплопроводности воздуха, заключенного между рамами? Площадь каждой рамы , расстояние между ними . Температура помещения равна , температура наружного воздуха равна . Диаметр молекулы воздуха . Температуру воздуха между рамами считать равной среднему арифметическому температур помещения и наружного воздуха. Давление воздуха принять равным .
На главную