Question

探究對牛頓運動定律受參考系限制的認(rèn)識

Answer 1

答案：
解析：

剖析：牛頓運動定律只適用于慣性系，對非慣性系不再成立．如一車廂內(nèi)有一摩擦可忽略的水平桌面，其上放著質(zhì)量為m的小球，如圖所示，當(dāng)車廂相對地面靜止時，球也靜止不動，當(dāng)車廂以對地加速度a0沿直線向右運動時，該球水平方向不受力，在地面的觀察者看來，球仍靜止不動，符合牛頓運動定律，但坐在車上的觀察者發(fā)現(xiàn)，球以－a0向車尾運動，但又沒有誰對球施加力的作用，即牛頓運動定律不再成立． 　　如果坐在車上的觀察者仍試圖從形式上利用牛頓第二定律來說明小球的運動，他只有想像小球受到一個“虛擬力”f，而且這個力的大小和方向應(yīng)滿足關(guān)系式f＝－ma0，這個力不是物體間的相互作用力，我們稱之為“慣性力”，它和我們平時所見物體間相互作用力有本質(zhì)區(qū)別．實質(zhì)上從慣性系來看，所謂“慣性力”只不過是物體慣性的表現(xiàn)． 　　可見，在非慣性系中，牛頓定律不再成立，為了形式上仍能利用牛頓定律，在相對慣性系做變速運動的非慣性系中，分析物體受力時，除了分析物體間的相互作用力之外，認(rèn)為任何物體還受到一個慣性力f＝－ma0的作用，a0為非慣性系相對于慣性系的加速度，m為受力物體的質(zhì)量，“－”號表示與a0方向相反，以使牛頓定律在形式上成立．