Bezwładność

Aby usunąć wózek z żywności ze statusu spoczynku, jest konieczne.

Czym jest bezwładność?

bezwładność Jest to właściwość, że systemy fizyczne muszą utrzymać swój stan początkowy, chyba że systemy te wchodzą w interakcje z agentem zewnętrznym, który ją modyfikuje. Pojęcie bezwładności dotyczy zarówno systemów mechanicznych, jak i systemów termodynamicznych.

W przypadku Systemy mechaniczne, Jego status zależy od ilości ruchu translacyjnego i ilości ruchu obrotowego. W izolowanych systemach mechanicznych, to znaczy tych, którzy są wolni od interakcji ze środowiskiem, ilości te pozostają stałe.

Ze swojej strony stan System termodynamiczny charakteryzuje się głównie jego temperaturą. Podczas gdy system nie oddziałuje ze środowiskiem zewnętrznym, jego temperatura pozostaje stała.

Czasami mówi się o stopniu bezwładności systemu fizycznego. Będzie to miało więcej bezwładności, w zakresie, w jakim wymagana jest więcej energii, aby zmienić swój początkowy status w danej ilości. 

Należy również zauważyć, że zarówno w układach mechanicznych, jak i termodynamicznych stopień bezwładności jest wprost proporcjonalny do ilości systemu, to znaczy jego masy.

Zasada bezwładności

W mechanice klasycznej zasada bezwładności jest stwierdzeniem pierwszego z trzech praw Newton, które zostały opublikowane po raz pierwszy w 1687 r. Przez Izaaka Newtona w pracy „Matematyczne zasady filozofii naturalnej”.

Zasada bezwładności mówi:

Może ci służyć: stałe antoine: wzory, równania, przykłady

Każde ciało utrzymuje swój status spoczynku lub stan prostoliniowego ruchu jednolitych, chyba że jedna lub więcej niezrównoważonych sił na nim działa.

Wzajemnie, jeśli ciało opuszcza stan spoczynku lub zmieni swoją prędkość i/lub kierunek, dzieje się tak, ponieważ na ciele agent zewnętrzny wywiera jedną lub więcej sił.

Wygodne jest również zdefiniowanie kwoty zwanej impetem lub pęd ciała, które jest produktem jego masy z prędkości. Teraz interakcja ciała ze środowiskiem jest wyrażana matematycznie za pomocą kwoty zwanej siłą powstałą.

Jeśli powstała siła działająca na obiekt nie jest zerowa, obiekt zmienia pęd, a wynikowa siła jest dokładnie równa natychmiastowej zmianie pędu na jednostkę czasu.

Jak pęd Jest proporcjonalny do masy, ta sama siła powoduje większą zmianę prędkości jasnego obiektu niż ciężki. Następnie mówi się, że ten pierwszy ma mniej bezwładności niż druga.

Bezwładności i systemy bezwładności

Mierzyć prędkość, a zatem pęd obiektu, konieczne jest zdefiniowanie systemu odniesienia, w odniesieniu do tego.

Systemy bezwładnościowe są zdefiniowane jako te, w których ciało, wolne od wszelkich interakcji z jego środowiskiem, pozostaje w spoczynku lub stałej prędkości.

Zasada bezwładności i trzy prawa Newtona zawsze mają zastosowanie w systemach bezwładnościowych, a siły zawsze pochodzą z prawdziwych interakcji.

W systemach nieeanitycznych pojawiają się fikcyjne interakcje, które powodują pseudo-france lub fikcyjne siły.

Może ci służyć: Ton: Transformacje, równoważniki i ćwiczenia rozwiązane

Rodzaje bezwładności

Jak powiedziano, w mechanice klasycznej bezwładność jest odpornością na zmianę stanu ruchu ciała. Jednak bezwładność jest częsta w następujących przypadkach:

Bezwładność statyczna

Ciało, które jest w spoczynku, w odniesieniu do układu bezwładnościowego, będzie miało tendencję do kontynuowania, chyba że działa na nią siła zewnętrzna.

Im większa masa obiektu w spoczynku, będzie wymagana od większej siły, aby uzyskać daną prędkość w danym czasie.

Dynamiczna bezwładność

Gdy obiekt ma stałą prędkość, w odniesieniu do bezwładnego systemu odniesienia, zachowuje swoją prędkość. Aby Twoja szybkość się zmieniła, konieczne jest, aby siła zewnętrzna działała na ciało.

W zakresie, w jakim obiekt jest bardziej masywny, wymagana będzie główna siła do zmiany pierwotnej prędkości w tej samej ilości w danym czasie. Dlatego mówi się, że ciężki obiekt jest bardziej „obojętny” niż światło.

Bezwładność translacyjna

We wszystkich ciałach niekierunkowych wyróżnia się dwa rodzaje ruchów: jeden z tłumaczeń i obrotu.

Bezwładność translacyjna odnosi się do siły zewnętrznej niezbędnej do zmiany prędkości tłumaczenia w danej ilości i w danym czasie. Im większa niezbędna siła do przyspieszenia obiektu w danej ilości, tym większa będzie jego bezwładność translacyjna.

Bezwładność obrotowa

W ciele niekintralnym może występować ruch obrotowy w odniesieniu do układu bezwładnościowego. W przypadku, gdy szybkość tłumaczenia wspomnianego ciała jest stała lub zerowa w odniesieniu do układu bezwładnościowego, z zasady bezwładności wynika, że ​​suma sił jest zerowa.

Może ci służyć: Leyden Butelka: części, operacja, eksperymenty

Siła zewnętrzna może jedynie zmienić prędkość tłumaczenia. Aby zmienić jego prędkość obrotu kątowego, konieczne jest istnienie zewnętrznego momentu obrotowego nie -zerowego.

Bezwładność obrotowa jest proporcjonalna do fizycznej kwoty zwanej ”Moment bezwładności”, Ta kwota jest obrotowym równoważnym z”Masa translacyjna". Im większy moment bezwładności będzie wymagany od większego momentu obrotowego do kątowego przyspieszenia ciała w tej samej ilości, dlatego bezwładność obrotowa jest proporcjonalna do momentu bezwładności.

Codzienne przykłady bezwładności

W poniższych przykładach zasada bezwładności jest zilustrowana w codziennych sytuacjach

Pchanie samochodu

Czasami widzieliśmy się w potrzebie popychania samochodu, który nie włącza się. Aby przezwyciężyć status spoczynku, konieczne jest zastosowanie siły, która będzie większa do tego stopnia, że ​​samochód jest cięższy.

Nagłe hamowanie

Kiedy nastąpi nagły hamowanie autobusu, ludzie, którzy są stojący. Dla zewnętrznego (bezwładnego) obserwatora, to się dzieje. 

Obrus

Kiedy jest nagle wyrzucony z obrusów, potrawy, które są na nim, mają tendencję do pozostawania w pierwotnym miejscu z powodu bezwładności.

Odległość hamowania

Załóżmy, że samochód i ciężarówka, która pierwotnie mają taką samą prędkość. Odległość hamowania samochodu jest znacznie niższa niż w ciężarówce, ponieważ ta ostatnia, ponieważ jest cięższa, ma większą bezwładność.

Ciężarówka listu i Mone

Przyjmij walutę na lisku pokładowym obsługiwanym na szklance. Jeśli list jest nagle promowany, waluta ma tendencję do utrzymania pierwotnej pozycji. Z tego powodu waluta kończy się na szklance.