KLASIËCNA MEHANIKA - Studentske web stranice

More documents

Recommendations

Info

8.4. FOUCAULTOVO NJIHALO 243 Vidimo da je, na zapadnoj polusferi (0 ≤ λ ≤ π/2 i cos λ ≥ 0), vodoravna komponenta Coriolisove sile uvijek usmjerena na desnu obalu rijeke (ima smjer + ˆx ). Na južnoj polusferi je π/2 ≤ λ ≤ π i cos λ ≤ 0 i smjer Coriolisove sile je − ˆx . Tamo rijeke potkopavaju svoju lijevu obalu. Okomita komponena, F ⃗ Cor oko , samo podiže razinu vode. Isti način razmišljanja primjenjen gore na opis gibanja riječnih masa, može se primjeniti i na opis gibanja zračnih masa. Na gibanje zračne mase djeluje Coriolisova sila koja zračnu struju otklanja u desno. Kombinacija otklona brzine u desno za sve zračne struje koje se gibaju prema središtu ciklona, na sjevernoj Zemljinoj polusferi rezultira vrtnjom zračnih masa u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, kao što je skicirano na slici 8.9.B (primjetimo da Coriolisova sila djeluje udesno bez obzira iz kojeg smjera dolazi pojedina zračna struja). Isti ovaj mehanizam možemo svaki dan primjetiti u vlastitoj kupaonici: voda u kadi koja se zavrti prije izlaska kroz slivnik, čini to zbog Coriolisove sile i vrtnje Zemlje. Na južnoj polusferi, i zračne struje i voda u kupaonici se vrte u smjeru kazaljke na satu. 8.4 Foucaultovo njihalo U odjeljku 6.8 smo se upoznali s gibanjem matematičkog njihala u inercijskom sustavu. Pored ostalog, konstatirali smo da se njihanje odvija stalno u istoj ravnini. U ovom ćemo odjeljku proučiti gibanje matematičkog njihala u neinercijskom sustavu. Glavni je rezulatat da se u neinercijskom sustavu vezanom za površini Zemlje, njihanje više neće odvijati stalno u istoj ravni, već će doći do zakreta ravnine njihanja na takav način da unutar jednog dana ravnina njihanja napravi jedan puni okret. Promotrimo njihalo koje se sastoji od duge i približno nerastezive niti na čijem je kraju obješena teška kugla. Trenje u točki objesišta i trenje s česticama zraka se zanemaruje. Pretpostavimo da je njihalo otklonjeno iz položaja ravnoteže i ostavljeno da slobodno njiše u okomitoj ravnini. Ovaj je pokus prvi izveo Jean Foucault, godine 1851. u zgradi pariškog Panteona s njihalom duljine 67 m i mase 28 kg (slika 8.10.A). Pod je bio posut pijeskom, a na kugli se nalazio šiljak koji je ostavljao trag po pijesku, tako da se lako mogao uočiti položaj ravnine u kojoj njihalo trenutno njiše. Kao što će se uskoro pokazati, uslijed vrtnje Zemlje, ravnina njihanja će se postupno zakretati oko okomite osi. Na sjevernoj polusferi, zakret je u smjeru kazaljke na satu (slika 8.10.B), ako gledamo odozgo prema dolje, a na južnoj je polusferi zakret u smjeru suprotnom od gibanja kazaljke na satu (slika 8.10.C). Opišimo matematički rezultat Foucaultovog pokusa (slika 8.11.A). Ukupna sila koja djeluje na česticu je zbroj gravitacijske sile F ⃗ G = −mgẑ i napetosti niti F ⃗ nap . Sa slike 8.11.B i C se vidi da je cos( ⃗ F nap , ˆx ) = cos(π − β x ) = − cos β x = − x l , cos( ⃗ F nap , ŷ ) = cos(π − β y ) = − cos β y = − y l , cos( F ⃗ nap , ẑ ) = cos(π/2 − β x ) = sin β x = l − z . l = cos(π/2 − β y ) = sin β y = l − z . l
244 POGLAVLJE 8. INERCIJSKI I NEINERCIJSKI SUSTAVI Slika 8.10: Uz Foucaultovo njihalo. Slika 8.11: Uz odredenje sila na česticu Foucaultovog njihala. ⃗F nap = ( ⃗ F nap · ˆx )ˆx + ( ⃗ F nap · ŷ )ŷ + ( ⃗ F nap · ẑ )ẑ = F nap cos( F ⃗ nap , ˆx )ˆx + F nap cos( F ⃗ nap , ŷ )ŷ + F nap cos( F ⃗ nap , ẑ )ẑ ( = F nap − x l ˆx − y l ŷ + l − z ) ẑ . l Budući da ⃗ F nap ovisi o x, y i z, a ovi opet ovise o vremenu, izlazi da cijela sila na česticu ⃗F = ⃗ F G + ⃗ F nap ovisi o vremenu, pa se ne mogu primjeniti rješenja (8.10) koja vrijede samo za sile konstantne u vremenu. Umjesto toga treba rješiti jednadžbu m¨⃗r = ⃗ F − 2 m ⃗ Ω × ˙⃗r U kojoj je ⃗ F = ⃗ F G + ⃗ F nap . Vektorski umnožak na desnoj strani je jednak ⃗Ω × ˙⃗r = Ω (− sin λˆx + cos λẑ ) × (ẋˆx + ẏŷ + żẑ ) = −Ω cos λ ẏ ˆx + Ω (sin λ ż + cos λ ẋ) ŷ − Ω sin λ ẏ ẑ . Uvrštavanjem gornjeg izraza i izraza za sile, u jednadžbu gibanja, dolazi se do slijedeće tri
Page 1 and 2:
KLASIČNA MEHANIKA UVOD Zvonko Glum
Page 4 and 5:
Sadržaj 1 Uvod 1 I Mehanika jedne
Page 6 and 7:
SADRŽAJ ix 9 Specijalna teorija re
Page 8 and 9:
Ovo su bilješke s autorovih predav
Page 10 and 11:
Predgovor Iz područja teorijske me
Page 12 and 13:
Kazalo kratica i simbola ⃗A vekto
Page 14 and 15:
Poglavlje 1 Uvod Na početku svake
Page 16 and 17:
Naprotiv, snižavanjem temperature
Page 18:
Dio I Mehanika jedne čestice 5
Page 21 and 22:
8 POGLAVLJE 2. MATEMATIČKI UVOD -
Page 23 and 24:
Page 25 and 26:
Page 27 and 28:
Page 29 and 30:
Page 31 and 32:
Page 33 and 34:
Page 35 and 36:
Page 37 and 38:
Page 39 and 40:
Page 41 and 42:
Page 43 and 44:
Page 45 and 46:
Page 47 and 48:
Page 49 and 50:
Page 51 and 52:
Page 53 and 54:
Page 55 and 56:
Page 57 and 58:
Page 59 and 60:
Page 61 and 62:
Page 63 and 64:
Page 65 and 66:
Page 67 and 68:
Page 69 and 70:
Page 71 and 72:
Page 73 and 74:
Page 75 and 76:
Page 77 and 78:
Page 79 and 80:
Page 81 and 82:
Page 83 and 84:
70 POGLAVLJE 3. KINEMATIKA Slika 3.
Page 85 and 86:
72 POGLAVLJE 3. KINEMATIKA Ubrzanje
Page 87 and 88:
74 POGLAVLJE 3. KINEMATIKA Prema sa
Page 89 and 90:
76 POGLAVLJE 3. KINEMATIKA Slika 3.
Page 91 and 92:
78 POGLAVLJE 3. KINEMATIKA
Page 93 and 94:
80POGLAVLJE 4. NEWTONOVI AKSIOMI GI
Page 95 and 96:
Page 97 and 98:
Page 99 and 100:
Page 101 and 102:
Page 103 and 104:
Page 105 and 106:
Page 107 and 108:
Page 109 and 110:
Page 111 and 112:
Page 113 and 114:
100POGLAVLJE 4. NEWTONOVI AKSIOMI G
Page 115 and 116:
102 POGLAVLJE 5. GIBANJE ČESTICE U
Page 117 and 118:
Page 119 and 120:
Page 121 and 122:
Page 123 and 124:
Page 125 and 126:
Page 127 and 128:
Page 129 and 130:
Page 131 and 132:
Page 133 and 134:
Page 135 and 136:
Page 137 and 138:
Page 139 and 140:
126POGLAVLJE 6. GIBANJE POD DJELOVA
Page 141 and 142:
Page 143 and 144:
Page 145 and 146:
Page 147 and 148:
Page 149 and 150:
Page 151 and 152:
Page 153 and 154:
Page 155 and 156:
Page 157 and 158:
Page 159 and 160:
Page 161 and 162:
Page 163 and 164:
Page 165 and 166:
Page 167 and 168:
Page 169 and 170:
Page 171 and 172:
Page 173 and 174:
Page 175 and 176:
Page 177 and 178:
Page 179 and 180:
166 POGLAVLJE 7. GRAVITACIJA I CENT
Page 181 and 182:
Page 183 and 184:
Page 185 and 186:
Page 187 and 188:
Page 189 and 190:
Page 191 and 192:
Page 193 and 194:
Page 195 and 196:
Page 197 and 198:
Page 199 and 200:
Page 201 and 202:
Page 203 and 204:
Page 205 and 206: 192 POGLAVLJE 7. GRAVITACIJA I CENT
Page 243 and 244: 230 POGLAVLJE 8. INERCIJSKI I NEINE
Page 255: 242 POGLAVLJE 8. INERCIJSKI I NEINE
Page 265 and 266: 252 POGLAVLJE 9. SPECIJALNA TEORIJA
Page 268 and 269: Poglavlje 10 Sustavi čestica 10.1
Page 270 and 271: 10.1. DISKRETNI I KONTINUIRANI SUST
Page 276 and 277: 10.2. SREDIŠTE MASE 263 Uvedu li s
Page 278 and 279: 10.3. KOLIČINA GIBANJA SUSTAVA ČE
Page 280 and 281: 10.4. MOMENT KOLIČINE GIBANJA SUST
Page 282 and 283: 10.5. ENERGIJA SUSTAVA ČESTICA 269
Page 284 and 285: 10.5. ENERGIJA SUSTAVA ČESTICA 271
Page 286 and 287: 10.6. GIBANJE SUSTAVA ČESTICA U OD
Page 288 and 289: 10.6. GIBANJE SUSTAVA ČESTICA U OD
Page 290 and 291: 10.8. LAGRANGEOVO I D’ALEMBERTOVO
Page 296 and 297: 10.9. SUSTAVI S PROMJENJIVOM MASOM:
Page 298 and 299: 10.9. SUSTAVI S PROMJENJIVOM MASOM:
Page 300 and 301: 10.10. SUDARI ČESTICA 287 kao savr
Page 302 and 303: 10.10. SUDARI ČESTICA 289 Pomoću
Page 304 and 305: 10.10. SUDARI ČESTICA 291 Slika 10
Page 306 and 307:
Poglavlje 11 Mali titraji sustava
Page 308 and 309:
11.1. MALI LONGITUDINALNI TITRAJI J
Page 310 and 311:
Page 312 and 313:
Page 314 and 315:
Page 316 and 317:
11.2. MALI TRANSVERZALNI TITRAJI KO
Page 318 and 319:
Page 320 and 321:
Page 322 and 323:
Page 324 and 325:
Page 326 and 327:
Page 328 and 329:
Page 330 and 331:
Page 332 and 333:
Page 334 and 335:
Page 336 and 337:
11.3. TITRANJE PRAVOKUTNE MEMBRANE
Page 338 and 339:
Page 340 and 341:
Page 342 and 343:
11.4. TITRANJE KRUŽNE MEMBRANE 329
Page 344 and 345:
11.4. TITRANJE KRUŽNE MEMBRANE 331
Page 346 and 347:
Poglavlje 12 Ravninsko gibanje krut
Page 348 and 349:
12.2. MOMENT TROMOSTI 335 Slika 12.
Page 350 and 351:
12.3. TEOREMI O MOMENTIMA TROMOSTI
Page 352 and 353:
12.4. PAROVI SILA 339 Slika 12.6: U
Page 354 and 355:
12.5. KINETIČKA ENERGIJA, RAD I SN
Page 356 and 357:
12.5. KINETIČKA ENERGIJA, RAD I SN
Page 358 and 359:
12.6. FIZIČKO NJIHALO 345 Slika 12
Page 360 and 361:
12.6. FIZIČKO NJIHALO 347 postaje
Page 362 and 363:
12.7. OPĆENITO RAVNINSKO GIBANJE K
Page 364 and 365:
12.8. TRENUTNO SREDIŠTE VRTNJE 351
Page 366 and 367:
12.8. TRENUTNO SREDIŠTE VRTNJE 353
Page 368 and 369:
Poglavlje 13 Prostorno gibanje krut
Page 370 and 371:
13.1. TENZOR TROMOSTI 357 što, ras
Page 372 and 373:
13.1. TENZOR TROMOSTI 359 i tijelo
Page 374 and 375:
13.1. TENZOR TROMOSTI 361 glavnih o
Page 376 and 377:
13.1. TENZOR TROMOSTI 363 Slika 13.
Page 378 and 379:
13.2. EULEROVE JEDNADŽBE GIBANJA 3
Page 380 and 381:
13.3. GIBANJE ZEMLJE 367 Slika 13.5
Page 382 and 383:
13.3. GIBANJE ZEMLJE 369 Vidimo da
Page 384 and 385:
13.4. EULEROVI KUTOVI 371 Slika 13.
Page 386 and 387:
13.4. EULEROVI KUTOVI 373 Lako je v
Page 388 and 389:
13.5. GIBANJE ZVRKA 375 Slika 13.10
Page 390 and 391:
13.5. GIBANJE ZVRKA 377 Ako na desn
Page 392 and 393:
13.5. GIBANJE ZVRKA 379 Slika 13.11
Page 394 and 395:
13.5. GIBANJE ZVRKA 381 postoje dva
Page 396:
Dio III Analitička mehanika 383
Page 399 and 400:
386 POGLAVLJE 14. LAGRANGEOVE JEDNA
Page 401 and 402:
Page 403 and 404:
Page 405 and 406:
Page 407 and 408:
Page 409 and 410:
Page 411 and 412:
Page 413 and 414:
Page 415 and 416:
Page 417 and 418:
Page 419 and 420:
Page 421 and 422:
Page 423 and 424:
Page 425 and 426:
412 POGLAVLJE 15. HAMILTONOVE JEDNA
Page 427 and 428:
Page 429 and 430:
Page 431 and 432:
Page 433 and 434:
Page 435 and 436:
Page 437 and 438:
Page 439 and 440:
Page 441 and 442:
Page 443 and 444:
Page 445 and 446:
432 DODATAK A. DELTA FUNKCIJA sluč
Page 447 and 448:
434 DODATAK A. DELTA FUNKCIJA Budu
Page 449 and 450:
436 DODATAK A. DELTA FUNKCIJA
Page 451 and 452:
438 DODATAK B. PRESJECI STOŠCA Sli
Page 453 and 454:
440 DODATAK B. PRESJECI STOŠCA Za
Page 455 and 456:
442 DODATAK B. PRESJECI STOŠCA jer
Page 457 and 458:
444 DODATAK C. FOURIEROVI REDOVI za
Page 459 and 460:
446 DODATAK C. FOURIEROVI REDOVI
Page 461 and 462:
448 DODATAK D. VUČEDOLSKI KALENDAR
Page 463 and 464:
450 DODATAK D. VUČEDOLSKI KALENDAR
Page 465 and 466:
452 BIBLIOGRAFIJA [19] Kotkin G. L.
Page 467:
454 KAZALO POJMOVA Steiner, Jakob,
show all

KLASIËCNA MEHANIKA - Studentske web stranice

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?

KLASIËCNA MEHANIKA - Studentske web stranice