6. Инерционни сили

Пи изучаване движението на материиална точка М в неинерциална отрпавна система достигнахме до извода че ускорението и спрямо инерциалната система е: a|в|=a|в|e|в|+a|в|k|в|+a, където ae=а₀+ar|в|+w|в| (wr)|в|-преносно ускорение. ак|в|=2wv-кореулисово ускорение. a|в|=dw|в|/dt-ъглово ускорение. Ако изразим а(относително ускорение) от горната формула получаваме:a=a|в|-a|в|e|в|-ak. Умножаваме двете страни по масата т на материалната точка и получаваме- ma|в|=ma|в|-ma|в|e-ma|в|k. Ако F е равнодействащата на всички сили съгласно втория принцип на Нютон F|в|=ma|в|, тогава F_E|в|=-ma_e|в|-преносна сила.F_k|в|=-ma_k|в|-кореолисова сила=>ma|в|=F|в|+F_e|в|+F_k|в|. Тази формула много прилича на ma|в|=F|в|, но разликата е че дори когато няма действие на телата върху материалната точка, т.е. F|в|=0, ускорението a|в| е различно от 0. Това е в резултата на силите F_e|в| и F_k|в| свързани с неинерциалността на системата. Тези сили се наричат инеционни. За тези сили не е валиден 3-ти принцип на Нютон, защото не може да се каже в резултата на действието на кои тела са тези сили. Това означава че не може да имаме затворена отправна система, т.е. тези сили винаги се явяват като външни, от което следва че в нейнерциалните отправни системи не са валидни законите за запазване на енергията, импулса и момента на импулса. Зависимост на земного ускорение от географската ширина-въртенето на земята около остта и води до зависимост на земното ускорение от географската ширина. Нека разгледаме 2 системи-К-инерциална (неподвижна) и К неинерциална (подвижна) чийто центрове съвпадат с центъра на земята. Системата К не участва във въртенето на земята а К е свързана неподвижно със земята. Земята се върти равномерно. Нека имаме материална точка която е неподвижна и се намира на повърхността на земята. За нея относителната скорост v=0. Ако имаме неподвижен наблюдател на К, материалната точка има ускорение А|в|=g₀|в|, т.е. ускорението съвпада със земното ускорение. За наблюдател от К ускорението е а|в|=g|в|, т.е. относителното ускорение съвпада с ефективното земно ускорение g. Като g|в|=g₀|в|-w|в|(wr) |в|. Ако предположим че няма локални аномалий на гравитацията можем да смятаме че g₀|в| сочи по радиуса към центъра на земята, но поради втория член в горното уравнение посоката на g се отклонява малко от радиалната посока в зависимост от това каде се намира материалната точка. Макар и малко това отлонение е причина за промяна на земното ускорение в зависимост отгеограската ширина. То е най-малко на екватора, а на полюсите е най-голямо. Втори случай:когато материалната точка не е неподвижна спрямо системата К, т.е. v e различно от нула, на материалната точка ще действа кореолисовите сили, които са в резултата на кореолисовото ускорение. Доколкото а_к|в| перпендикулярно на v|в| то пот действие на кореолисовите сили, материалната точка ще се отклонява перпендикулярно на v. С това се обесняват отклоненията на свободно падащите към земята тела на изток. Това отклонение не зависи от това дали тялото е в северното или южното полукълбо. Ако обаче частицата се движи в хоризонтална равнина, кореолисовото ускорение я отклонява на дясно в северното, но наляво в южното полукълбо. Кореолисовата сила е причина за особенният характер на въздушните течения а на кореолисовото ускорение се дължи подкопаването на десните брегове в северното и на левите в южното полукълбо. Това е известно в геологията като закон на Беер.