地面 x
y
火车 0a
?
x?
y?
设：地面参考系为惯性系
火车参考系相对地面参考系加速平动加速度为
a??
a??
0a
?
质点在火车参考系中运动的加速度为
在 地面参考系 中 可 使用牛顿第二定律
)( 0aamF ??
?
???
（ 1）
在 火车参考系 中 形式上 使用牛顿
第二定律
amamF ??? ??
?
0
（ 2）
一、平动加速参考系的 (平移 )惯性力
§ * 2-6 非惯性系 惯性力
就是惯性力
因为是在 平移非惯性系 中引进的惯性力,
所以叫 平移惯性力
amFF i ??? ???
在 非惯性系 中牛顿第二定律的 形 式 为
0amF i
?? ??
式中
惯性力 是参考系 加速 运动引起的 附加力,
本质上 是物体惯性的体现。
它不是物体间的相互作用,没有反作用力，
但 有真实的效果。
涨潮 和 退潮
例 平移惯性力在地球上的效应 － 潮汐现象
利用平移惯性力可解释潮汐现象
海水除了 受太阳 (月亮 )的 引力 外，还需考虑地球
是个非惯性系的 惯性力 。
实际上地球是一个非惯性系,惯性力必然有实际的效应
1.离心力 inertial centrifugal force
在匀速转动的参考系上考察一个 静止 物体
m
?
rra ?20 ???? rm 2?
则物体的惯性离心力为
rrmamf i ?20 ???? ??
转盘相对惯性系的加速度是
r?
rm 2?
?? ??? ??? mf c 2
科氏力,
二、匀速转动参考系 惯性离心力 科里奥利力
1、科里奥利力的特征
1）与 相对速度 成正比
只有 在 转动参考系中 运动 时才出现
2）与 转动角速度一次方 成正比
当角速度 较小 时,科氏力 比惯性离心力 更重要
3）科氏力方向 垂直 相对速度
该力不会改变相对速度的大小
4）科氏力在 地球 上的表现
讨论
?? ??
?
??? mf c 2
科氏力,
??
??
??
cf
?
??
??
cf
?
??c
f
?
?北半球的河流 水流的右侧被冲刷较重
?落体向东偏斜
?付科摆摆动平面偏转
证明地球的自转
北半球的科氏力 信风的形成 旋风的形成
傅
科
摆
▲ 傅科摆
摆锤 28kg，摆平面转动）
?
?? ?
顶视
cF
cF
1
1?
2
2?
3
?S i n
24 小时
?T
摆平面转动周期
北京,分小时,153740 ?? ? T?
巴黎,分小时,523149 ?? ? T?
这是在地球上验证地球转动的著名的实验。
（傅科,1851，巴黎伟人祠，摆长 67m,
地球
摆
例 一质量为 60kg的人, 站在电梯中的磅秤上, 当
电梯以 0.5m/s2的加速度匀加速上升时, 磅秤上指示
的读数是多少？ 试用惯性力的方法求解 。
解 取电梯为参考系 。 已知这个非惯性系以
a=0.5m/s2的加速度对地面参考系运动, 与之相应
的惯性力
amF ?惯
惯F
从电梯这个非惯性系来看, 人除受重力 G（ 方向向下 ）
和磅秤对它的支持力 N (方向向上 )之外, 还要另加
一个 。 此人相对于电梯是静止的, 则以上三
个力必须恰好平衡,
即 0???
惯FGN
于是
NagmFGN 6 1 8)( ????? 惯
由此可见, 磅秤上的读数 （ 根据牛顿第三定律, 它
读的是人对秤的正压力, 而正压力和 N是一对大小相
等的相互作用 ） 不等于物体所受的重力 G。 当加速上
升时, N>G；加速下降时, N<G。 前一种情况叫做,
超重,, 后一种情况叫做, 失重, 。 尤其在电梯以
重力加速度下降时, 失重严重, 磅秤上的读数将为 0
。