Zotrvačnosť

Ak chcete odstrániť košík na jedlo z vášho stavu odpočinku, je potrebné.

Čo je zotrvačnosť?

Ten zotrvačnosť Je to vlastnosť, ktorú musia fyzické systémy udržiavať svoj počiatočný stav, pokiaľ tieto systémy interagujú s externým agentom, ktorý ho upravuje. Koncept zotrvačnosti sa vzťahuje na mechanické systémy aj na termodynamické systémy.

V prípade mechanické systémy, Jeho stav je určený množstvom translačného pohybu a množstvom rotačného pohybu. V izolovaných mechanických systémoch, to znamená, že tí, ktorí neobsahujú interakcie s prostredím, tieto množstvá zostávajú konštantné.

Z toho, stav a Termodynamický systém sa vyznačuje hlavne jeho teplotou. Aj keď systém neinteraguje s vonkajším prostredím, jeho teplota zostáva konštantná.

Niekedy sa hovorí o stupni zotrvačnosti fyzického systému. Bude to mať viac zotrvačnosti, pokiaľ je potrebné viac energie zmeniť svoj pôvodný stav v danom sumre. 

Malo by sa tiež poznamenať, že v mechanických aj termodynamických systémoch je stupeň zotrvačnosti priamo úmerný množstvu systému systému, to znamená jeho množstvo hmotnosti.

Zotrvačnosť

V klasickej mechanike je princíp zotrvačnosti vyhlásenie prvého z troch zákonov Newtonu, ktoré prvýkrát uverejnil v roku 1687 Isaac Newton v práci „Matematické princípy prírodnej filozofie“.

Zásada zotrvačnosti hovorí:

Môže vám slúžiť: Antoínové konštanty: vzorce, rovnice, príklady

Každé telo si zachováva svoj pokojový stav alebo stav rektilinického jednotného pohybu, pokiaľ na ňu nekončí jedna alebo viac nevyvážených síl.

Recipročne, ak telo opustí svoj pokojový stav alebo zmení svoju rýchlosť a/alebo smer, je to preto, že na tele externý činidlo vyvíja jednu alebo viac síl.

Je tiež vhodné definovať množstvo nazývanú impulz alebo spád tela, ktoré je produktom jeho hmoty svojou rýchlosťou. Teraz je interakcia tela s prostredím matematicky vyjadrená pomocou množstva nazývaného výsledná sila.

Ak výsledná sila pôsobiaca na objekt nie je nula, potom objekt zmení svoju hybnosť a výsledná sila sa presne rovná okamžitej zmene hybnosti na jednotku času.

Ako spád Je úmerná hmotnosti, rovnaká sila vytvára väčšiu zmenu rýchlosti svetelného objektu ako ťažký. Potom sa hovorí, že prvý má menej zotrvačnosti ako druhý.

Zotrvačnosť a inerciálne systémy

Na meranie rýchlosti a teda hybnosti objektu je potrebné definovať referenčný systém, s ohľadom na to, na ktorý sa tieto sumy merajú.

Zotrónové systémy sú definované ako systémy, v ktorých telo, bez akejkoľvek interakcie s prostredím, zostáva v pokoji alebo konštantnej rýchlosti.

Princíp zotrvačnosti a tri zákony Newtonu sa vždy uplatňujú v zotrvačných systémoch a sily vždy pochádzajú zo skutočných interakcií.

V nelaničných systémoch sa objavujú fiktívne interakcie, ktoré vedú k pseudo-frekciám alebo fiktívnym silám.

Môže vám slúžiť: Ton: Transformácie, rovnocennosti a cvičenia vyriešené

Typy zotrvačnosti

Ako už bolo povedané, v klasickej mechanike je zotrvačnosť odolnosť voči zmenám v stave pohybu tela. V týchto prípadoch je však častá zotrvačnosť častá:

Statická zotrvačnosť

Telo, ktoré je v pokoji, vzhľadom na inerciálny systém, bude mať tendenciu pokračovať v pokoji, pokiaľ na ňu nekončí vonkajšia sila.

Čím väčšia je hmotnosť objektu v pokoji, bude potrebné od väčšej sily, aby sa získala daná rýchlosť v danom čase.

Dynamická zotrvačnosť

Ak má objekt konštantnú rýchlosť, vzhľadom na inerciálny referenčný systém, zachová si svoju rýchlosť. Aby sa vaša rýchlosť zmenila, je potrebné, aby na telo pôsobila vonkajšia sila.

Pokiaľ je objekt masívnejší, bude potrebná hlavná sila na zmenu svojej pôvodnej rýchlosti v rovnakom množstve v danom čase. Preto sa hovorí, že ťažký predmet je „inertný“ ako svetlo.

Translačná zotrvačnosť

Vo všetkých ne -punkčných telách sa vyznačujú dva typy pohybu: jeden z prekladu a jeden z rotácie.

Translačná zotrvačnosť sa vzťahuje na vonkajšiu silu potrebnú na zmenu rýchlosti prekladu v danom množstve a v danom čase. Čím väčšia je potrebná sila na urýchlenie objektu v danom množstve, tým väčšia bude jeho translačná zotrvačnosť.

Rotačná zotrvačnosť

V ne -punkčnom tele môže dôjsť k pohybu rotácie vzhľadom na inerciálny systém. V prípade, že miera prekladu uvedeného tela je konštantná alebo nula vzhľadom na zotrvačný systém, od princípu zotrvačnosti, vyplýva, že súčet síl je nulová.

Môže vám slúžiť: Leyden fľaša: časti, prevádzka, experimenty

Vonkajšia sila môže zmeniť iba rýchlosť prekladu. Na zmenu rýchlosti rotácie uhlovej rotácie je potrebná existencia nenávistného vonkajšieho krútiaceho momentu.

Rotačná zotrvačnosť je úmerná fyzickej sumy nazývanej “Moment zotrvačnosti„Táto suma je rotačným ekvivalentom“Prekladacia hmota„. Čím väčší bude moment zotrvačnosti, bude potrebný väčší krútiaci moment na uhlové urýchlenie tela v rovnakom množstve, a preto je rotačná zotrvačnosť úmerná momentu zotrvačnosti.

Denné príklady zotrvačnosti

V nasledujúcich príkladoch je princíp zotrvačnosti ilustrovaný v každodenných situáciách

Tlačiť auto

Niekedy sme sa videli v potrebe tlačiť auto, ktoré sa nezapne. Na prekonanie vášho stavu odpočinku je potrebné uplatniť silu, ktorá bude väčšia v rozsahu, v akom je auto ťažšie.

Náhle brzdenie

Keď dôjde k náhlemu brzdu autobusu, ľudia, ktorí stoja, majú tendenciu byť vystrelení dopredu, akoby ich neviditeľná sila posunula dopredu. Pre vonkajšieho (zotrvačného) pozorovateľa je to, že ľudia majú tendenciu udržiavať rýchlosť, ktorú priniesli pred zastavením autobusu. 

Obrus

Keď je náhle vyhodený z obrusu, jedlá, ktoré sú na ňom, majú tendenciu zostať na svojom pôvodnom mieste kvôli jeho zotrvačnosti.

Brzdná vzdialenosť

Predpokladajme auto a nákladné auto, ktoré majú pôvodne rovnakú rýchlosť. Vzdialenosť brzdenia auta je oveľa nižšia ako vzdialenosť kamiónu, pretože druhá, pretože je ťažšia, má väčšiu zotrvačnosť.

Kamión listu a mone

Predpokladajme menu na palube písmena podporovaného na skle. Ak je list náhle propagovaný, mena má tendenciu udržiavať svoju pôvodnú polohu. Z tohto dôvodu mena skončí spadnutím do pohára.