Застосування неінерціальної обертається системи відліку виявляється надзвичайно зручним при розгляді руху поблизу Землі (або іншого космічного об'єкта) і по її поверхні.
Р
,
де G - гравітаційна стала, M - маса Землі, - відстань від тіла (матеріальної точки) до центру Землі, яку в
більшості випадків можна розглядати як однорідний шар, R - радіус Землі. Сила тяжіння спрямована до центру Землі.
Відцентрова сила інерції дорівнює, десь відстань від тіла до осі обертання. Відцентрова сила максимальна на екваторі і звертається в нуль на полюсах.
Під дією зазначених двох сил тіло рухається відносно спостерігача, що знаходиться в системі відліку, пов'язаної з Землею, з прискоренням, званим прискоренням вільного паденіяg. Рівнодіючу сили тяжіння і відцентрової сили інерції називаютсілой тяжкості.
За другим законом Ньютона маємо:
.
Проаналізуємо отриманий вираз. Як сила тяжіння, так і прискорення вільного падіння зменшуються зі збільшенням висоти. Залежність відцентрової сили від широти призводить до того, що сила тяжіння на екваторі приймає найменше значення, а на полюсі - найбільше, що дорівнює силі тяжіння.
Фактично поверхню землі не сферична, а має форму геоїда, тобто сплюснута з полюсів, що також впливає на залежність прискорення вільного падіння від географічної широти. Крім того, на прискорення вільного падіння впливає неоднорідність у розподілі мас в Землі, що дозволяє проводити пошук і розвідку родовищ корисних копалин (методи гравиразведки). Для цього геофізикам доводиться враховувати вплив на прискорення вільного падіння рельєфу місцевості, припливів і відливів і навіть положення Місяця в момент вимірювань.
3. Закони збереження
3.1. Основні поняття
Кілька тел (часток) називають системою тел. У систему може бути включено за нашим бажанням будь-яке число тел (два, три і т. Д.). Тверде тіло іноді розглядають як систему великої кількості матеріальних точок. Закономірності, встановлені для системи частинок, можна застосовувати і для окремої частки, вважаючи число часток системи рівним одиниці.
Стан системи характеризується одночасним завданням положень (координат) і швидкостей всіх її частинок.
При русі системи її стан з часом змінюється. Проте існують такі величини, які мають досить важливим і дивовижну властивість зберігатися в часі. У механіці такими величинами є енергія, імпульс і момент імпульсу. Однак закони збереження механічної енергії, імпульсу і моменту імпульсу застосовні не для будь-яких механічних систем і не при всіх видах взаємодій.
Система тіл, на яку не діють ніякі сторонні тіла (або їх вплив дуже малий), називається замкнутою або ізольованою.
Сили взаємодії між частинками (тілами) системи називаютвнутреннімі. а сили, зумовлені дією інших тіл, що не входять в дану систему, -Зовнішній. У неінерційних системах відліку до зовнішніх відносять і сили інерції.
Потенційними іліконсерватівнимі називають сили, які залежать при даному характері взаємодії лише від конфігурації механічної системи. Кнепотенціальним відносять сили, що не відповідають наведеним тут визначення потенційних сил. Непотенційного є, зокрема, дисипативні сили - сили тертя і опору. Сумарна робота внутрішніх непотенційного сил даної системи негативна.