前庭器官

[拼音]:dalangbo yuanli

[外文]:dˊAlembertˊs principle

求解有約束質點系動力問題的一個原理,是法國數學家J.le R.達朗伯於1743年最先提出的,因而得名。對一個質點,這原理的數學表示式為:

F

i+

N

i-mi

a

i=

0

,(1)式中

F

i為加於質量mi的質點的主動力;

N

i為限制這質點的約束力(見約束);

a

i為這質點的加速度。

達朗伯把主動力拆成兩個分力

F

i=

F

+

F

。其中一個力

F

與約束力

N

i平衡,另一個力

F

用來產生mi

a

i(見圖),

F

N

i=

0

(2)

F

=mi

a

i。故有:

F

F

i-

F

F

i-mi

a

i。(3)

將式(3)代入式(2),即得式(1)。後來的力學家把-mi

a

i稱為慣性力,附加在質點上。這樣,式(1)在形式上與靜力學的平衡方程一致,可以敘述為:“質點系的每一個質點所受的主動力

F

i、約束力

N

i和慣性力-mi

a

i成為一平衡力系。”但是,靜力學中構成平衡力系的都是外界物體對質點的作用力,而慣性力並不是外加的。所以,慣性力是一種為了便於解決問題而假設的“虛擬力”。

不論達朗伯本人對式(1)作何種解釋,等式兩邊只是一種數值關係,其結果與從牛頓運動方程

F

i+

N

i=mi

a

i中把mi

a

i移項完全相同。但是,把-mi

a

i看成慣性力並把式 (1)看成平衡(實際不平衡)的觀點所引入的動靜法和機械學中的動平衡,對力學的發展則發生積極的影響。

事實上,在跟著質點運動的非慣性座標系的觀察者認為,慣性力是存在的,而且可以測量。例如在垂直方向加速上升的火箭中的宇航員,他對座位壓力大於重力。

A.愛因斯坦創立的廣義相對論認為慣性力完全與萬有引力等價;愛因斯坦用升降機說明兩者是不能區分的。因此,從廣義相對論的角度看,慣性力是真實的力。