Wyjaśniamy, czym jest bezwładność i jakie typy istnieją. Zasada bezwładności Newtona i codzienne przykłady, w których doświadcza się bezwładności.
Co to jest bezwładność?
Nazywa się to w fizyczny bezwładność na opór, jaki ciała się sprzeciwiają, aby zmienić swój stan ruchu lub bezruch, albo zmienić swoją prędkość, kurs, albo zatrzymać się; chociaż termin ten dotyczy również modyfikacji Twojej kondycji fizycznej.
Takie ciało wymaga siły, która pokonuje bezwładność, aby zmienić swoją trajektorię, co w przeciwnym razie byłoby zgodne z prawami ruch jednolicie prostoliniowe lub w celu zainicjowania ruchu, w przeciwnym razie pozostawałby w spoczynku. To oczywiście biorąc pod uwagę, że nie ma absolutnego spoczynku ani ruchu prostoliniowego i jednostajnego w wszechświat, z wyjątkiem opartego na systemie odniesienia (od obserwacja). Dlatego preferuje się mówić o „względnym odpoczynku”.
W ten sposób ciało system Będzie miał większą bezwładność do tego stopnia, że będzie wymagał sił o większej intensywności, aby zmodyfikować swój stan ruchu lub zmodyfikować stan fizyczny. „Siły bezwładności” to: siły fikcyjne, które obserwator postrzega w ramach odniesienia.
Rodzaje bezwładności
Tak więc w fizyce wyróżnia się dwa rodzaje bezwładności: mechaniczną i termiczną.
- Bezwładność mechaniczna. Związane z trudnością modyfikowania ruchu i bezruchu, jak wyjaśniliśmy wcześniej. Zależy to bezpośrednio od ilości masa ciała lub układu i tensora bezwładności.
- Bezwładność cieplna. Mierzy trudność organizmu lub systemu w modyfikacji jego temperatura poprzez kontakt z innymi przedmiotami lub bezpośrednie ogrzewanie. Zależy to od pojemności cieplnej organizmu lub układu.
Jednak bezwładność mechaniczną można z kolei podzielić na:
- Bezwładność dynamiczna. Przedstawiają ją ciała we względnym ruchu.
- Bezwładność statyczna. Jest przedstawiana przez ciała w stanie względnego spoczynku.
- Bezwładność obrotowa. Przedstawiają go ciała wykazujące ruch obrotowy.
- Bezwładność translacyjna. Jest powiązany z całkowitą masą ciał.
Zasada bezwładności
Zasada bezwładności, znana jako Pierwsze prawo Newtona, stwierdza, że ciała będą miały tendencję do zachowywania swojego stanu spoczynku lub jednostajnego ruchu prostoliniowego, dopóki nie zostanie przyłożona do nich siła zewnętrzna zdolna do pokonania wspomnianego wytrzymałość, który nazywa się, jak już wspomniano, siłą bezwładności.
Ta zasada fizyki została sformułowana matematycznie przez Sir Isaaca Newtona w swojej pracy Philosophiae naturalis principia mathematica opublikowany w 1687 roku, oparty na dobrze znanym prawie bezwładności Galileusza Galilei. A jednym z jego podstawowych pojęć jest równoważność między stanem spoczynku (prędkość 0) a ruchem prostoliniowym i jednostajnym, ponieważ w obu przypadkach, jeśli wystąpią, implikują, że na dane ciało nie działa żadna siła zewnętrzna.
Z drugiej strony, jeśli obserwujemy ciało podróż i stopniowo tracić prędkość, możemy przypisać tę utratę prędkości efektowi sił tarcia, które przezwyciężają jego zasadę bezwładności.
Przykłady bezwładności
Bezwładność można zweryfikować i doświadczyć na licznych przykładach. Niektóre mogą być:
- Pasy bezpieczeństwa. Gdy pojazd porusza się ze stałą prędkością, jego pasażerowie dzielą z nim tę prędkość. Ale jeśli kierowca nagle zatrzyma pojazd (lub zderzy się z innym, co uniemożliwi mu kontynuowanie jego toru jazdy), pasażerowie poczują pchnięcie bezwładności, które każe im utrzymać ruch, który mieli przed zatrzymaniem, wyrzucając ich do przodu. Wtedy pas bezpieczeństwa interweniuje, pokonuje bezwładność i przerywa ich ruch, zapobiegając uderzeniu w przednią szybę.
- Pchanie ciężkiego przedmiotu. Podczas popychania ciężkiego przedmiotu w spoczynku odczuwa się potrzebę pokonania bezwładności siłą tych, którzy popychają. Po pokonaniu obiekt będzie się poruszał łatwiej, ponieważ będzie w ruchu; ale początkowo będzie się opierał ruchowi.
- Szybko pociągnij obrus. W typowym akcie magów obrus jest ciągnięty z przedmiotami na wierzchu, które pozostają na miejscu dzięki siłom bezwładności i nie poruszają się wraz z obrusem.
- Hamowanie pociągów. Kiedy pociągi starają się zatrzymać na stacji, zajmuje to trochę czasu, ponieważ bezwładność, którą przynoszą, jest tak duża, że wymagają większej przestrzeń hamowanie.
- Cokół konstrukcji. Adobe jest powszechnym materiałem budowlanym, zwłaszcza w najbardziej niepewnych domach, ponieważ ma dużą bezwładność cieplną: jest odporny na ogrzewanie, utrzymując chłodniejsze wnętrze domu.