Przyspieszenie w układzie nieinercjalnym
Rozpatrzymy ruch ciała o masie m poruszającego się
wzdłuż osi x ruchem przyspieszonym, pod wpływem działania siły
F = ma.
Ruch ten jest obserwowany z dwóch różnych układów odniesienia (dwaj
obserwatorzy), z których jeden xy jest układem inercjalnym, a drugi
x'y' porusza się względem pierwszego wzdłuż osi x (rysunek poniżej).
Odległość miedzy dwoma obserwatorami (układami) wynosi w danej chwili x0(t) więc związek między położeniem ciała rejestrowanym przez obu obserwatorów ma postać
(1) |
Natomiast przyspieszenie w obu układach znajdujemy korzystając z równań (3.1)
(2) |
to znaczy, różniczkując dwukrotnie równanie (1)
(3) |
Widać, że przyspieszenia w obu układach są równe tylko wtedy gdy a0
= 0 więc gdy układ x'y' porusza się względem układu
xy ruchem jednostajnym lub względem niego spoczywa to znaczy gdy układ
x'y' też jest układem inercjalnym tak jak xy.
Natomiast gdy a0≠ 0 to układ
x'y' nazywamy układem nieinercjalnym ,
a jego przyspieszenie a0 przyspieszeniem
unoszenia .
Bardziej szczegółowa dyskusja układów nieinercjalnych i działających w nich sił bezwładności przedstawiona jest w dalszych rozdziałach.