Selitämme, mitä inertia on ja mitä tyyppejä on olemassa. Newtonin hitausperiaate ja arkipäiväiset esimerkit, joissa inertia koetaan.
Mikä on inertia?
Se kutsutaan sisään fyysistä inertia vastustukseen, jota kehot vastustavat muuttaakseen liike- tai hiljaisuuttaan, joko muuttaakseen nopeuttaan, kurssiaan tai pysähtyäkseen; vaikka termi koskee myös fyysisen kuntosi muutoksia.
Tällainen kappale vaatii voimaa, joka voittaa inertian muuttaakseen liikeradansa, mikä muuten noudattaisi liikettä tasainen suoraviivainen tai käynnistää liike, muuten se pysyisi levossa. Tämä tietysti ottaen huomioon, että tilassa ei ole absoluuttista lepoa tai suoraviivaista ja tasaista liikettä universumi, paitsi joka perustuu viitejärjestelmään (alkaen havainto). Siksi on parempi puhua "suhteellisesta levosta".
Tällä tavalla kehon o järjestelmä Sillä on suurempi inertia siinä määrin, että se vaatii voimakkaampia voimia muuttaakseen sen liiketilaa tai muuttaakseen sen fyysistä tilaa. "Inertiavoimat" ovat voimat fiktiivinen, jonka havainnoitsija havaitsee viitekehyksessä.
Inertian tyypit
Siten fysiikassa erotetaan kaksi inertiatyyppiä: mekaaninen ja lämpö.
- Mekaaninen inertia. Liittyy vaikeuteen muuttaa liikettä ja hiljaisuutta, kuten olemme selittäneet aiemmin. Riippuu suoraan määrästä massa- kehosta tai järjestelmästä ja inertiatensorista.
- Terminen inertia. Mittaa kehon tai järjestelmän vaikeutta muokata sitä lämpötila joutumalla kosketuksiin muiden esineiden kanssa tai kuumentumalla suoraan. Se riippuu kehon tai järjestelmän lämpökapasiteetista.
Mekaaninen inertia voidaan kuitenkin puolestaan jakaa seuraavasti:
- Dynaaminen inertia. Sen esittävät suhteellisessa liikkeessä olevat kappaleet.
- Staattinen inertia. Sen esittävät ruumiit suhteellisen levossa.
- Pyörimishitaus. Sen esittävät kappaleet, jotka osoittavat pyörivää liikettä.
- Käännösinertia. Se liittyy kehon kokonaismassaan.
Inertiaperiaate
Inertiaperiaate, joka tunnetaan nimellä Newtonin ensimmäinen laki, toteaa, että kehot pyrkivät säilyttämään lepotilansa tai tasaisen suoraviivaisen liikkeensä, kunnes niihin kohdistetaan ulkoinen voima, joka pystyy voittamaan mainitun kestävyyttä, jota kutsutaan kuten aiemmin sanottiin, inertiavoimaksi.
Tämän fysiikan periaatteen muotoili matemaattisesti Sir Isaac Newton työssään Philosophiae naturalis principia mathematica julkaistiin vuonna 1687, perustuen tunnettuun Galileo Galilein hitauslakiin. Ja yksi sen peruskäsitteistä on lepotilan (nopeus 0) ja suoraviivaisen ja tasaisen liikkeen ekvivalenssi, koska molemmissa tapauksissa, jos niitä esiintyy, ne viittaavat siihen, että kyseessä olevaan kehoon ei vaikuta ulkoinen voima.
Toisaalta, jos tarkkailemme kehoa matkustaa ja vähitellen menettää nopeutta, voimme katsoa tämän nopeuden menetyksen johtuvan kitkavoimista, jotka voittavat sen inertiaperiaatteen.
Esimerkkejä inertiasta
Inertia voidaan todentaa ja kokea lukuisilla esimerkeillä. Jotkut voivat olla:
- Turvavyö. Kun ajoneuvo liikkuu tasaisella nopeudella, sen matkustajat jakavat tämän nopeuden sen kanssa. Mutta jos kuljettaja äkillisesti pysäyttää ajoneuvon (tai törmää toiseen, joka estää sitä jatkamasta liikeradalla), matkustajat tuntevat hitausvoiman, joka saa heidät säilyttämään liikkeen, joka heillä oli ennen pysähtymistä, ja heittää heidät eteenpäin. Sitten turvavyö puuttuu, voittaa hitauden ja keskeyttää niiden liikkeen, estäen niitä osumasta tuulilasiin.
- Painavan esineen työntäminen. Kun painaa painavaa esinettä levossa, tuntuu tarve voittaa hitaus työntäjien voimalla. Kun esine on voitettu, se liikkuu helpommin, koska se on liikkeessä; mutta aluksi se vastustaa liikkumista.
- Vedä nopeasti pöytäliina. Taikureiden tyypillisessä toiminnassa vedetään pöytäliina, jonka päällä on esineitä, jotka pysyvät paikallaan hitausvoimien vaikutuksesta eivätkä liiku kankaan mukana.
- Junien jarrutus. Kun junat yrittävät pysähtyä asemalla, se kestää jonkin aikaa, koska niiden tuoma inertia on niin suuri, että ne vaativat suuremman tilaa jarrutus.
- Rakenteiden Adobe. Adobe on yleinen rakennusmateriaali varsinkin kaikkein epävakaimmissa kodeissa, koska sillä on suuri lämpöinertia: se kestää lämmitystä ja pitää kodin sisätilat viileänä.