Предположим, что неподвижный объект (точечный объект) находится на гладком очень большом диске на расстоянии от его оси перпендикулярна и проходит через центр. (Никаких внешних сил, кроме гравитации и нормального, которые одинаково уравновешены). Теперь диск вращается с постоянной угловой скоростью.
Теперь, когда объект наблюдается в инерциальной системе отсчета O, объект остается неподвижным. Но при наблюдении в неинерциальной системе отсчета, прикрепленной к центру диска и вращающейся вместе с диском, существует центробежная сила (псевдосила), направленная в сторону от центра, и нет силы, противодействующей ей, и, следовательно, она должна двигаться вправо. ? Однако это кажется противоречащим идее о том, что объект должен вращаться в противоположном направлении с той же величиной. Приведенное выше наблюдение вращающейся системы отсчета также противоречит наблюдению объекта в инерциальной системе отсчета, где расстояние от центра остается постоянным.
Где я не прав?
В системе отсчета, которая вращается вместе с диском, центробежная сила не является единственной псевдосилой, действующей на объект. Существует также сила Кориолиса , которая имеет величину (где скорость объекта во вращающейся системе отсчета).
Если диск вращается с постоянной угловой скоростью и объект неподвижен в инерциальной системе отсчета, то объект имеет скорость во вращающейся системе отсчета, а вектор его скорости направлен против вращения диска. В этом случае сила Кориолиса имеет величину и действует внутрь, к центру вращения.
Таким образом, горизонтальные псевдосилы, действующие на объект во вращающейся системе отсчета, представляют собой центробежную силу. радиально наружу и сила Кориолиса радиально внутрь. Чистая горизонтальная псевдосила, действующая на объект, равна радиально внутрь, что заставляет объект двигаться по круговой траектории (относительно вращающейся системы отсчета) с постоянным радиусом с постоянной угловой скоростью в обратном направлении - направление вращения диска. Это то, что мы ожидаем от объекта, стационарного в инерциальной системе отсчета.
МК4