8.1. Силы инерции
Возьмем уединенное тело, не подверженное воздействию других тел. Если следить за ним из неинерциальной системы отсчета, то, подобно пассажирам автобуса, оно не будет оставаться в покое или двигаться прямолинейно и равномерно. А раз его скорость меняется, то отлично от нуля ускорение тела. Значит, умножив ускорение на массу, мы можем по второму закону Ньютона найти действующую на тело силу. Такого рода силы не совсем обычны в том смысле, что мы не можем указать тела, со стороны которых они действуют. В остальном они ничем не отличаются от прочих сил, с которыми мы уже знакомы.
Силы, действующие на тела в неинерциальных системах отсчета, и не обусловленные взаимодействием этих тел с другими телами, называются силами инерции.
Иногда говорят о фиктивности таких сил, понимая под этим то, что в инерциальной системе отсчета их не было бы. Р. Фейнман в своих «Фейнмановских лекциях по физике» (Москва, «МИР», 1967, страница 225) называет их «псевдосилами».
Этот аргумент может показаться не вполне убедительным. Что за беда, если в одной системе отсчета тело имеет ускорение (на него действует сила), в другой это ускорение равно нулю (нет сил)? При переходе из одной системы отсчета к другой меняется скорость тела, его энергия. После знакомства с СТО мы знаем, что меняются длины и временные интервалы. Поэтому естественно и на силы взглянуть с этой же точки зрения. Итак, силы инерции вполне реальны, их можно измерить, но наблюдаются они только в неинерциальных системах отсчета. Они не являются следствием взаимодействия данного тела с другими телами, они являются следствием неинерциальности системы отсчета. Для одного и того же тела эти силы различны и имеют разные свойства в разных неинерциальных системах отсчета в зависимости от характера движения неинерциальной системы отсчета относительно инерциальной. Однако, как уже было сказано, их проявления вполне реальны и измеримы.
Видео 8.1. «Поступательная» сила инерции: натюрморт с шампанским
Видео 8.2. «Поступательная» сила инерции: опыт с гирей на тележке
Дополнительная информация
http://kvant.mirror1.mccme.ru/1983/10/neinercialnye_sistemy_otscheta.html — журнал «Квант» — неинерциальные системы отсчета (Л.Г. Асламазов).
http://kvant.mirror1.mccme.ru/1974/08/o_silah_inercii.html — журнал «Квант» — о силах инерции (Я. Смородинский).
