惯性定律在生活中的应用
牛顿第一定律的实际运用案例
牛顿第一定律的实际运用案例简介牛顿第一定律，也称为惯性定律，是经典力学中的基本定律之一。
它说明了物体在没有外力作用时的运动状态，即保持静止或匀速直线运动。
本文将介绍牛顿第一定律在实际生活中的几个应用案例。
案例一：车辆行驶中的制动距离牛顿第一定律在车辆行驶中的应用非常明显。
当车辆行驶时，车辆上的乘员会因惯性而保持静止或匀速直线运动的状态。
当车辆突然刹车时，乘员会继续保持原有的运动状态，直到外力（刹车力）使其停下。
这时，乘员会感到有向前的推力，这一推力即是乘员惯性产生的结果。
刹车的距离就是牛顿第一定律中惯性的一种应用。
案例二：飞行中的气流在飞行中，飞机必须克服阻力才能保持飞行状态。
当飞机飞行过程中遇到气流时，气流的存在就会对飞机的运动状态产生影响。
根据牛顿第一定律，飞机如果受到气流的作用，会发生形状的畸变，产生气流涡旋，同时会改变飞机的飞行速度和方向。
因此，了解气流对飞机的影响，可以帮助飞行员更好地掌握飞行技巧。
案例三：运动员比赛中的起跑在田径比赛中，起跑是非常重要的一个环节。
起跑时，运动员需要将自己的身体推动到起跑线上，并保持直线匀速前进。
牛顿第一定律告诉我们，除非有外力作用在身体上，否则运动员会保持静止或匀速直线运动的状态。
因此，运动员需要通过自身的力量，克服静摩擦力，才能开始起跑。
只有理解并应用了牛顿第一定律，运动员才能在起跑时取得优势。
结论牛顿第一定律作为自然界中最基本的力学原理之一，在日常生活和各个领域都有广泛的应用。
无论是车辆行驶中的制动距离，飞行中的气流，还是运动员比赛中的起跑，牛顿第一定律都扮演着重要的角色。
以牛顿第一定律为基础，我们可以更好地理解和解释自然界中的各种运动现象。
牛顿原理在现实的应用
牛顿原理在现实的应用1. 引言牛顿原理是经典力学的基石，由英国科学家艾萨克·牛顿在17世纪提出。
它描述了物体的运动规律以及力和加速度之间的关系。
牛顿原理在现实生活中有广泛的应用，从机械工程到航天技术，无一不涉及到牛顿原理的应用。
本文将介绍牛顿原理在现实中的一些重要应用，并探讨其影响和意义。
2. 牛顿第一定律的应用牛顿第一定律也被称为惯性定律，即物体如果没有外力作用于它，将保持其原先的状态。
这个定律在现实中有着许多重要的应用。
以下是牛顿第一定律在现实中的一些应用：•车辆行驶：当车辆在平坦的道路上匀速行驶时，如果没有外力干扰，车辆将保持匀速直线行驶的状态。
•卫星轨道：在太空中，卫星绕地球运行，如果没有其他外力的干扰，卫星将保持其原有的运动轨道。
3. 牛顿第二定律的应用牛顿第二定律描述了物体的运动与作用力和加速度之间的关系，即F=ma。
牛顿第二定律在现实中也有着广泛的应用。
以下是牛顿第二定律在现实中的一些应用：•交通工程：牛顿第二定律可应用于道路设计和车辆制动系统的设计。
通过研究物体在不同道路状况下的加速度和作用力，可以优化车辆制动系统，提高行车安全性。
•空气动力学：在航空工程中，牛顿第二定律被用于飞机和导弹的设计。
通过计算物体受到的空气阻力和作用力，可以确定飞行器的加速度和速度。
•物体受力分析：在工程领域中，对物体受力进行精确分析和计算是非常重要的。
牛顿第二定律提供了用于预测和计算物体受力和加速度的方法和工具。
4. 牛顿第三定律的应用牛顿第三定律表明，对于任何相互作用的两个物体，它们之间的作用力大小相等，方向相反。
牛顿第三定律在现实中有着广泛的应用。
以下是牛顿第三定律在现实中的一些应用：•航天技术：火箭发射是一个充分利用了牛顿第三定律的过程。
火箭喷出的燃料推送火箭向上移动，同时火箭的反作用力将地面推向下方。
•运动设备设计：牛顿第三定律被用于设计运动装备，比如跳伞和滑板运动。
在这些运动中，通过分析物体和介质之间的作用力和反作用力，可以预测和控制物体的运动状态。
惯性在实际生活中的应用实例及启示
惯性在现实生涯中的运用实例及启发初中时我们就学过,惯性是物体保持静止状况或匀速直线活动状况的性质.一个物体,只要不受外力感化,本来静止的就会一向静止下去,而本来活动的则会一向作匀速直线活动.这里的问题在于：惯性是否是物体的性质？根据牛顿第一活动定律,任何物体均具有惯性.因而,看来惯性不是被研讨物体的性质,因为这一性质是一切物体所具有的,也就是说它与物体的个体特点无关.因而,惯性只能是消失的一个特点,是被研讨对象四周的情形在此对象上的表示.换一句话说,它是消失于物体四周的一种前提,一种束缚.惯性不是一种由个体物体自身所具备的原因（诚然,所有物体均会表示出惯性）,它不是我们的一种轻松的.须要支持的.苦楚感的反应,事实上,它是消失的美感的绽开.因而“惯性是物体对任何转变其活动状况的外来感化的阻抗的性质”如许一种说法就是不当的.因为这一注释照样从对牛顿第二定律的基本分析而来的,在这一注释中已经隐蔽了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感.其实,惯性是一种令人十分安然的.舒适的.协调的消失的性质,它使物体的消失行动异常简略,而人们也往往因为罕有到这种消失的简略性而疏忽了它的深层寄义.静止的永久静止,活动的永久作匀速直线活动,惯性就是将消失如斯单调而反复地浮如今人们面前.凡是变节了这两种物体的消失情形而用惯性去说明其消失原因的,均属一种不当的狡辩行动.可是这种狡辩行动不但麻痹了人的脑神经并且充斥着各类各样的教科书,下面我们来看一些具体的例子.例1．惯性也有晦气的一面,高速行驶的车辆因惯性而不克不及实时制动常造成交通变乱.所以,在城市的市区,对灵活车的车速都有必定的限制,以利于行车安然.在这里,不克不及实时制动是因为惯性照样因为制动力不敷大？略作思虑,读者就可断定出是因为后者.将惯性算作一种损坏力是十分荒谬的.而产生交通变乱的真正原因是,因为车辆质量较大,而响应的制动力在如斯质量的物体上所产生的加快度很小,不克不及使车辆很快地减速,从而在短时光内停下来.倘使对于质量较大的车辆来说制动力也许可更大,那么我以为照样可以在必定的时光内制动车辆的.并且,这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对灵活车的车速都有必定的限制”的字句很轻易使学生以为惯性和物体的活动速度有关.这对于初学者来说是一个很大的误导.例2．把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下,斧头就紧紧地套在斧柄上了,这是什么缘故呢？平日尺度答案是如许的：开端斧头和斧柄同时向下活动,当斧柄碰到障碍物时忽然停滞,而斧头因为惯性保持本来的活动状况,如许斧头就紧紧地套在斧柄上了.事实上,斧头在斧柄上套牢是因为斧头战胜了阻力相对于斧柄活动了一段位移,而惯性不是战胜某种阻力使斧头活动的原因.在此问题中的一个后果是斧头相对于斧柄产生了某种（战胜必定力的）活动,因而我们必须以斧柄为参照系来考核此种活动的本质.当以斧柄为参照时,现实上斧柄在撞击的进程中是一个非惯性系,它相对于惯性系有一个向上的加快度.因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”,恰是此力与斧头的重力战胜了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄进步了一段位移,从而使斧头在斧柄上套牢.假如必定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题,那么可以如许以为：固然斧头在斧柄上向下套牢的进程中没有受到除重力以外的向下的别的力,但相对于地面而言斧头具有必定的动能和重力势能,恰是这个能量战胜了阻力作功从而转化为内能.所以从后果上看,一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移,二是斧头与斧柄的接触面上在发烧.假如仅从动力学的角度来看,斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的感化力大小与感化时光（或所经由过程的位移）所配合决议的,也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变更有关.斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个前提只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变更率,从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力.但是,固然这个惯性力组成了斧头套牢在斧柄上的直接原因,可严厉地说,斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系.并且斧头在斧柄上套得牢不牢和感化时光也大有关系,因而,撞击“几下”也是一个异常主要的前提.例3．小车上竖直放置一个木块,让木块随小车沿着桌面向右活动,当小车被档板制动时,车上的木块向右倾倒.这是怎么回事呢？教科书上的答案是如许的：小车忽然停滞的时刻,因为木块和小车之间的摩擦,木块的底部也跟着停滞,可是木块的上部因为惯性要保持本来的活动状况,所以木块向右倾倒.事实上,本例中小车上木块的倾倒是因为力矩感化的缘故.若以地面为参照物,小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针扭转的力矩,从而木块向右倾倒.若以小车为参照物,小车被档板制动时已是一个非惯性系,感化在木块（重心）上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针扭转的力矩.须要指出的是,在上述例2和例3中,斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题.个中例2长短惯性系中的质点动力学问题,而例3则长短惯性系中的刚体动力学问题.可是,在非惯性系中,我们平日意义上所阐述的牛顿第必定律已不成立,从而也掉去了此两例的代表意义.也就是说,这两个例子不但是不准确的说明并且是不恰当的例子.在涉及惯性的问题上我们必须分离哪些是属于惯性现象,而哪些则不属于惯性现象——即为动力学现象.牛顿的例子,毫无疑问是准确的,但我们很多的物理学工作者却将惯性对事物的说明规模作了相当随便而其实不恰当的扩大或扭曲.其其实讲述惯性时,用不着举更新颖的特别例子,倒是需指出惯性使我们对事物常态的消失方法太熟视无睹了.这里问题的症结在于,惯性不是使物体转变活动状况（使火车制动.使斧头套牢在斧柄上.使小木块倾倒）的原因.严厉地说,这些原因和物体的惯性无关,只和力有关,而至于火车制动得实时不实时,斧头套在斧柄上牢不牢,小木块倾倒得快不快,则不但与力有关,还和物体的质量.形体.初速度有关.但即使如斯地与质量和初速有关却也与惯性无关.惯性,这个我们平日以为是由物体内涵身分决议的性质,其实是物体消失方法的一种前提性：“试取汽车为参考体系来研讨‘当汽车急剧刹车的时刻,车中乘客有向前倾倒的偏向’这个问题,在汽车急剧刹车前,相对于汽车而言,乘客是静止的,在汽车急剧刹车时,乘客忽然向前倾,这就是说,以汽车为参考体系,乘客由静止而忽然向前倾,其实不保持其静止状况,其实不表示出惯性”.这个前提就是：物体要表示出惯性,它必须处于惯性参考系中.而“事物的消失倔强地延续保持不变,无论活动是快是慢抑或停滞.”也只在惯性系中才成立.在研讨物体的活动学与动力学问题时,惯性系总有着特别的地位.可是,这个特别地位的消失其实不单单是人类抽象理性的功绩,其实不是人类贪懒和间集化的一个报应,惯性系的消失有其形而上的基本：天然之美的呈现及人对天然之美呈现体认的统一性.假如没有了消失的时光平均性与空间对称性,我们拔取的相对于地面作匀速直线活动的参考系对研讨动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎.惯性系不但在盘算上向人类供给了接洽物体的互相感化与相对活动的便当方法,其更根本的是它使人与消失的关系成为审美性的.惯性定律给我们的启发是：消失是美的.而惯性系则是天然对人的一个奉送.也因而,我们应该从审美的视角来对待惯性,而不应该将它算作一个恶魔或一件便宜货.所有的先生都要肄业生不要把惯性与惯性定律混为一谈,可是当我们的先生用动力学的不雅点来对待惯性——也就是说,把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时刻,对学生的这一期望是适合的吗？其实这是一个误区：当教完一些物理学的根本概念与纪律今后,就要肄业生用它们说明天然现象.事实上,物理学中有些根本概念与纪律不是请求我们去说明天然现象,它没有这个功效,它只是告知我们要去感触感染些什么,它供给应我们的不是一种推理的方法,而是一个断定的原则：它促成我们的断定更接近于天然之美的呈现.。
惯性定律如何影响我们的家庭生活
惯性定律如何影响我们的家庭生活关键信息项1、惯性定律的定义和原理2、家庭生活中的常见惯性行为3、惯性定律对家庭成员关系的影响4、如何利用惯性定律改善家庭生活5、如何克服不良的家庭惯性11 惯性定律的定义和原理惯性定律，又称牛顿第一定律，指出任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
这一定律不仅适用于物理学领域，在我们的日常生活中，尤其是家庭生活中，也有着深远的影响。
111 物体具有保持原有状态的特性在家庭中，这种特性表现为家庭成员的习惯、行为模式和思维方式往往会保持相对稳定。
例如，一个习惯晚起的人，很难在短时间内改变这一习惯；一个总是以某种方式处理家庭问题的人，也会倾向于继续采用相同的方法。
112 外力是改变状态的关键对于家庭而言，这个外力可以是家庭成员之间的沟通、新的家庭目标的设定、外部环境的变化等。
只有当这些外力足够强大时，才能促使家庭中的惯性状态发生改变。
12 家庭生活中的常见惯性行为在家庭生活中，存在着许多惯性行为。
比如，每天固定的用餐时间、看电视的习惯、周末的休闲活动安排等。
这些行为在一定程度上给家庭带来了秩序和稳定，但也可能限制了家庭成员的发展和创新。
121 日常作息的惯性家庭成员往往会遵循一定的作息规律，如起床时间、睡觉时间等。
这种惯性有助于保持家庭成员的身体健康和良好的精神状态，但如果过于僵化，可能会错过一些特殊的机会或活动。
122 沟通方式的惯性家庭成员之间的沟通方式也可能形成惯性。
例如，总是以批评或指责的方式交流，或者长期缺乏有效的沟通。
这样的惯性会影响家庭成员之间的关系，导致矛盾和误解的积累。
13 惯性定律对家庭成员关系的影响惯性定律对家庭成员关系有着复杂的影响。
一方面，共同的惯性行为可以增强家庭成员之间的默契和归属感；另一方面，不良的惯性可能会引发冲突和不满。
131 积极影响当家庭成员都遵循一些良好的惯性行为，如定期一起锻炼、共同参与家庭活动等，会增进彼此之间的感情，营造温馨和谐的家庭氛围。
惯性定律在生活中的应用
惯性定律在生活中的应用
首先，要了解什么是惯性定律。
动力学中，惯性定律是物体在施加力之前保持其动作和位置不变的定律。
也就是说，当施加一个力量时，物体会保持其本来的动作和位置，除非有外力阻力抵消它。
日常生活中，惯性定律可以到处都看到，比如漂亮的旋转木马。
当敞开的门，它会慢慢的旋转，很多把手上的手都会继续旋转，直到它收到外力或惯性的作用平衡了。
另外惯性定律也可以在汽车及其他机械运动中发挥作用，当汽车加速时，它的惯性会保证它的运动方向和速度，直到收到外力的影响而停止。
再有就是电视机，当你想调节频率时，可以利用惯性定律，它会继续呈静态，直到外力平衡弄停止，如此才会看到想要的画面。
最后，惯性定律也可以应用在高尔夫球运动中，如果人们用惯性定律打高尔夫球，可以更轻松、准确地打到球体。
总之，惯性定律可以应用在各种生活场景当中。
它具有非常重要的作用，帮助我们更好的控制各种情况。
只要去发现，就会发现惯性定律的广泛运用和重要性。
牛顿第一定律的应用举例
牛顿第一定律的应用举例1. 引言牛顿第一定律是物理学中最基本的定律之一，也被称为惯性定律。
它描述了物体在没有外部力作用时的运动状态：物体静止时将保持静止，物体运动时将保持匀速直线运动。
本文将通过举例说明牛顿第一定律在生活中的应用。
2. 交通中的应用牛顿第一定律在交通中得到了广泛的应用。
例如，当车辆突然制动时，乘坐车辆的人会向前倾斜，这是因为车辆减速但人体有惯性继续向前运动的结果。
同样，在车辆加速时，乘坐车辆的人也会感觉到向后的惯性力。
牛顿第一定律帮助我们理解和预测这些现象，使得交通工程师能够更好地设计车辆和道路。
3. 运动中的应用牛顿第一定律在运动中也有广泛的应用。
例如，当进行田径比赛时，运动员开始起跑前需要做好准备姿势，以充分利用牛顿第一定律。
运动员静止时，肌肉保持放松状态，接收到起跑信号后，身体向前倾斜，将惯性转化为运动力，从而更快地起跑。
4. 飞行中的应用牛顿第一定律在飞行中也有重要的应用。
以飞机为例，当飞机在跑道上加速时，飞行员需要控制飞机保持稳定。
根据牛顿第一定律，如果飞机受到的推力和阻力平衡，飞机将保持匀速直线运动。
飞行员通过调整引擎推力和控制机翼等来实现飞机的稳定飞行。
5. 生活中的应用牛顿第一定律在日常生活中也有丰富的应用。
例如，我们在骑自行车时需要转弯，如果不施加任何力，自行车将继续直行，因为物体静止时将保持静止。
为了使自行车转弯，我们需要向内倾斜，并施加一定的力来改变方向。
如果我们突然停止踩脚踏板，我们会感受到向前的惯性力。
6. 结论牛顿第一定律在生活中的应用无处不在。
交通、运动、飞行和日常生活中都有许多例子可以说明牛顿第一定律的作用。
了解和应用这一定律能够帮助我们更好地理解和解释物体的运动行为，也对相关领域的工程设计和问题解决提供了指导和启示。
牛顿第一定律的应用在不断拓展和深化，对于推动科学技术的发展具有重要的意义。
牛顿第一定律的实际应用
牛顿第一定律的实际应用牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是经典力学中的基本原理之一。
它表明物体在没有外力作用下，将继续保持静止或匀速直线运动的状态。
这个定律在日常生活和科学研究中都有广泛的应用。
本文将探讨牛顿第一定律在实际应用中的一些例子。
1. 车辆行驶过程中的应用当驾驶汽车时，我们会注意到当车辆急刹车或突然加速时，乘客会有向前或向后的冲击感。
这是因为车内乘客由于惯性的作用，会保持相对静止状态，而车辆的运动状态发生突变。
牛顿第一定律解释了这种现象，说明乘客的身体保持其原有状态，即继续匀速直线运动，直至外力改变。
2. 建筑工地上的应用在建筑工地上，当工人用锤子敲击钉子时，如果没有给予足够的力量，钉子将无法钉进材料中。
这是因为按照牛顿第一定律，当我们对静止物体施加一个力时，物体将保持静止，直到外力足够大，突破物体的惯性，使其发生运动。
3. 运动员的表现在体育竞技中，运动员的表现也可以通过牛顿第一定律得到解释。
例如，在短跑比赛中，当比赛开始时，参赛选手需要克服自身的静止状态，并运用足够的力量来达到最大速度。
在这个过程中，牛顿第一定律揭示了运动员首先需要克服自身的惯性，才能迅速加速。
4. 太空中的应用在太空中，牛顿第一定律是宇航员进行空间行走的关键。
当宇航员在太空中进行移动时，没有重力的影响，他们的身体将保持匀速直线运动的状态，直至外力改变。
因此，宇航员需要通过推力来改变自己的运动方向和速度。
5. 摩擦力的分析摩擦力是指两个物体相对运动或准备进行相对运动时的阻碍力。
牛顿第一定律指出，当物体受到一个方向上的恒定力作用时，动摩擦力将与该方向上的外力相等，使得物体保持静止或匀速直线运动。
这一定律的应用可以帮助我们理解运动物体之间的摩擦力特征以及如何减少或利用摩擦力。
总结：牛顿第一定律的实际应用在各个领域都有广泛的应用。
无论是在汽车行驶、建筑工地、体育竞技、太空探索还是摩擦力的分析等方面，牛顿第一定律都起着关键的作用。
利用惯性和防止惯性的例子
利用惯性和防止惯性的例子
《惯性》是物理学的重要概念，它描述了物体有一个内在的力，倾向于维持原来的状态，称为惯性。
惯性一般可以用机械力学中的定律和物理学原理来描述，它是一种重要的自然力，影响着物体的运动和改变。
惯性的典型例子是一辆车，当车辆行驶时，车辆有惯性，它想维持原来的车辆速度和路线，而不会自动受力改变方向，改变速度。
因此，当车辆开始偏离原来的路线或减速时，司机必须用方向盘和刹车来抗拒惯性，以防止车辆偏离原路线。
此外，惯性也可以在其他方面得到应用。
例如，许多飞机和船只依赖惯性作为一种动力来前进。
在飞机上，飞行员可以利用惯性来改变飞机的形状和高度，以达到飞行的目的。
在船只上，船只的推进力也受到惯性的影响，使船只可以前往预定的目的地。
惯性的力量不仅有益于人类，它也可以用来抑制物体的变化。
例如，在运动场上，为了防止孩子们的游戏运动过快，许多地板都采用了抗惯性的设计，这种设计可以减缓运动物体的冲击性和冲击力，以保护孩子们免受伤害。
另外，经过设计的弹性床垫也可以利用惯性，让人们睡眠时可以得到有力的支撑，使人们得到良好的休息。
利用惯性和防止惯性的例子相当多，它们的应用已经深入到人类的日常生活中，对我们的日常活动有着至关重要的意义。
惯性并不是一种神秘的力量，而是与运动有关的一种必要的自然力。
然而，正是因为惯性，我们才能完成几乎所有精致的工作和有效的运动，帮助人
们实现不可能做到的事情，让我们更好地理解我们身边运动状态的物体。
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GM 1 m r2
【其中
R2 0】 r2
GM 2 m[r R cos ] GM 1 m GM 2 m[r R cos ] GM 1 m 3 2 3 2R cos r r2 2 R cos 2 3 3 r [1 ( )] r [1 ] 2 r r
7 ○
GM 2 mR sin 同理可证： F 潮力Y r3 F 潮力
F潮力X 2 F潮力Y 2
8 ○
GM 2 mR 1 3cos2 r3
9 ○
2. 对于太阳的引力
2
根据上述求月球的引力同理可以求出太阳对海水Δ m的引力：如图2所示
GM 1 mR 1 3cos 2 F '潮力 3 r 日地
2GM 1 mR F 潮力X r3
12 ○
F 潮力 0
13 ○
设此时太阳与地心的夹角为 。易知太阳对海水的引力 F '潮力X
GM 1 mR cos 3 r 日地
14 ○
F '潮力Y
3
GM 1 mR sin 3 r 日地
15 ○
以地球为参考系则有 F '潮力X' F '潮力X sin F '潮力Y cos
1 3cos 2 2m n 2 2
5n 3n 3 2 2mn 6mn cos 2 cos 2 n sin 2 4m 2 2 2
18 ○
2
2
2
2
4m 2
2 2 5n 3n 2mn 6mn cos 2 2 2
GMm ������ 2
)引起的,潮汐力在大小就应该与质量成正比与距离平方
成反比。 太阳的质量为1.989×1030kg,而月球的质量7.196×1022kg.而太阳到地球距离平均距离 约为1.496亿公里，月球月球距离地球平均为38万公里，带入公式计算后似乎太阳对海水的引 力比月球还应该大180倍, 为什么实际上月球对潮汐起主要作用？
16 ○ 17 ○
F '潮力Y' F '潮力X cos F '潮力Y sin
F合
F '潮力X' F潮力X F '潮力Y' F潮力Y
2
2
2
【为了方便， 我们令 m
GM 2 mR GM 1 mR 】 ,n 3 3 r r 日地
2m 2n cos 2 n sin 2 2n sin cos n sin cos 2
探索潮汐
——惯性定律在生活中的应用 摘要：潮汐是沿海地区的一种自然现象，指海水在天体（主要是月球和太阳）引潮力作用 下所产生的周期性运动， 习惯上把海面垂直方向涨落称为潮汐，而海水在水平方向的流动称为 潮流。 从物理学的角度上分析： 在非惯性系下， 引潮力是月球的万有引力和与之对应的惯性力， 还有太阳的万有引力和与之对应的惯性力等四种力的合力。 本文将从力学的角度来探索潮汐的 形成原因。 关键词：潮汐形成； 潮汐大小；形成时间。
GM 2 m[r R cos ] R 2 2 R cos 3 r 3 [1 2 ]2 r r
2 ○
3 ○
4 ○ 5 ○ 6 ○
由余弦定理知：r’2 = r2 + R2 – 2Rrcos
GM 2 m[r R cos ] GM 1 m 根据上式可知 F 潮力X [r 2 R 2 2 Rr cos ] r2
3R cos GM 2 m r R cos 1 2 2 r GM 1 m 【 9 R cos 0】 r2 r2 9 R 2 cos 2 3 r 1 r2
3R cos GM 2 m r R cos 1 r GM 1 m 2GM 2 mR cos 3 r r3 r2
一：潮汐——月球对潮汐起主要作用
我国自古以来就有“昼涨为潮，夜涨为汐” 。也就是说同一时刻总有两个海平面突起，在 理想的情况下， 这两个地方就是离月球最近与最远的地方，倘若仅把潮汐看成是月球引力造成 的, 那么在离月球最近的地方海水的凸起是可以理解的, 为什么离月球最远的地方海水也隆 起呢? 如果说潮汐是万有引力（
当 cos 2 1 时，即
4
故当 cos 2 1 时，即 或 0 F合 ，取得最大值 F合max 2 m ห้องสมุดไป่ตู้n ，即此时太阳与月球 对海水的引力的合力最大，出现一次大潮；当地球月球太阳在一条线上时，所以一般大潮发生 在农历的月初或是农历的中旬。如下图4所示
3 或 ， F合 取得最小值 F合min 2 m n ，即此时太阳与月 2 2 球对海水的引力的合力最小， 出现一次小潮。即月心与地心的连线和太阳与地球的连线夹角为 时，出现小潮，如图5所示。 2
1. 月球的引力
GM 1M 2 对于地球有 F 惯 - F 引 【m1为地球的质量，m2为月球的质量，r为地心与月心的 r2
距离】
GM 1 m 如图1所示，则对于地球上任意处（p）的海水Δ m 来说： F 惯 r2
1 ○
1
GM 1 m F 引 r ' 【r’为 m 与月心的距离】 r '3 F 潮力 F 惯 + F 引 将 F 潮力沿着X.Y 轴分解 F 潮力X F 惯 + F 引X F 潮力Y F 引Y
10 ○
3. 月球的引力与太阳的引力的比值
3 F潮力 r 日地 * M 1 3 2.31 F '潮力 r月地 M 2
11 ○
即月球的引潮力是太阳的2 倍多, 这就解释了为什么月球(而不是太阳)对潮汐起着主要作用
二：潮汐——大小的成因
我们知道，在涨潮中会出现大潮与小潮的情况，下面来分析原由：在上面的分析中可知 = 0时，月球对海水的引力取得最大值，我们以此为背景进行计算【因为此时计算较为简单】