Transwersalna siła bezwładności

Transwersalna siła bezwładności (zwana też azymutalną) – siła bezwładności występująca w nieinercjalnym układzie odniesienia obracającym się ze zmienną prędkością obrotową względem inercjalnego układu odniesienia. Siła ta występuje niezależnie od siły odśrodkowej i siły Coriolisa^[1].

W układzie odniesienia obracającym się względem dowolnego inercjalnego układu odniesienia ze środkiem obrotu w początku układu współrzędnych, gdy obrót odbywa się ze zmienną prędkością kątową, transwersalna siła bezwładności działająca na punkt materialny określona jest wyrażeniem^[1]:

${\displaystyle \mathbf {F} =-m{\frac {d{\boldsymbol {\omega }}}{dt}}\times \mathbf {x} _{\mathrm {B} }=-m{\boldsymbol {\varepsilon }}\times \mathbf {x} _{\mathrm {B} }.}$

Siła transwersalna działa prostopadle do promienia wodzącego. Wartość siły transwersalnej można wyrazić wzorem:

${\displaystyle F=-m\varepsilon \times r,}$

gdzie:

${\displaystyle m}$ – masa ciała,

${\displaystyle {\boldsymbol {\omega }}}$ – prędkość kątowa,

${\displaystyle {\boldsymbol {\epsilon }}}$ – przyspieszenie kątowe układu,

${\displaystyle \mathbf {x} _{\mathrm {B} }}$ – wektor wodzący, położenie ciała w tym układzie odniesienia,

${\displaystyle r}$ – promień wodzący – odległość od osi obrotu do punktu reprezentującego ciało.

Przy rozpatrywaniu tego samego zagadnienia w inercjalnym układzie odniesienia siła transwersalna odpowiada sile, bądź składowej siły, stycznej do toru ruchu ciała, powodującą zmianę wartości prędkości, a nie zmieniającą kierunku prędkości.

Przypisy

1. Wróblewski i Zakrzewski 1984 ↓, s. 349–366.

Bibliografia

• Andrzej Kajetan Wróblewski, Janusz A. Zakrzewski: Wstęp do fizyki. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1984. ISBN 83-01-01359-1.