Zer da inertzia? hitza "inertzia" esanahia. gorputz zurrun inertzia. inertzia momentua zehaztea

eguneroko esperientziarekin honako ondorioa berretsi ahal izango dugu: abiadura eta gorputzaren mugimenduaren norabidea aldatu daiteke bakarrik bere gorputza beste batekin elkarrekintza zehar. Hau inertzia fenomenoa, zein aztertuko ditugu artikulu honetan ematen igoera.

Zer da inertzia? Adibidea bizitza behaketak

Demagun kasuan, non esperimentuaren hasierako fasean gorputzaren edozein da dagoeneko abian. Geroago abiadura gutxitzea dela ikusiko dugun eta gelditzeko gorputza ezin gertatzen baimenik gabe, horren arrazoia hura eragin gorputzaren beste baten delako.

Ziurrenik, behin beha nola garraio publikoan bidaiatzen duten bidaiariek, bat-batean makurtzeko aurrera balaztatze edo bere aldean sakatzen txanda zorrotz baten gainean zehar baino gehiago. Zergatik? Azaldu gehiago. Denean, adibidez, kirolariak exekutatu distantzia jakin bat, gehienezko abiadura garatzeko saiatzen ari dira. Helmugan zehar korrika, dagoeneko posible, eta ez exekutatu da, baina ezin duzu gelditu labur, eta, beraz, atleta metro batzuk bidez, hau da, burutzen itsasoz.

Bertatik, goiko adibide daiteke ondorioztatu guztiak gorpu eginbide mantendu abiadura eta norabidea mugimendua, gabe izate gai aldi berean berehala aldaketa horiek geroago ekintzaren bat gorputzean. Pentsa liteke gorputzaren kanpoko ekintzak eza eta abiadura eta norabidea mugimenduaren zaintzeko betiere, nahi duzun bezala. Beraz, zer da inertzia? Fenomeno kontserbazio gorputzaren abiadura Hau beste erakunde arriskuari eza.

inertzia inaugurazioa

gorputzen propietate bat, hala nola aurkitu, Italiako zientzialaria Galileo Galileik. Beren esperimentuak eta arrazoibide on, argudiatu zuen: bada gorputz ez du beste erakunde batzuekin erreakzionatzen, ezta egoera lasaian, edo mugitzen uniformeki. Bere aurkikuntzak zientzia inertziaren legea, gisa sartutako baina xehetasun gehiago formulatu da Rene Dekart eta Isaak Nyuton dagoeneko bere lege sistema ezarri.

Izan ere interesgarriak: inertzia, definizio horren eraman gaitu Galileo den, zen antzinako Grezian Aristoteles jotzen, baina zientziaren garapena eza delako, idazketa zehatza ez zen eman. Newton-en lehenengo legeak dioenez: daude
Erreferentzia Marko errespetu horrek gorputzaren zein mugimendu etengabe mantentzen da bere abiadura konstante ez bada jarduten duen beste edozein gorputz batekin. Formula bateko inertzia eta lineaz laburbildu baina beherago ikusi beste hainbat formula bere ezaugarriak agerian.

gorputzen inertzia

Denok dakigu hori giza abiadura, autoa, trena, ontzia edo beste erakunde handitzen pixkanaka, noiz mugitu hasten dira. Duzun guztia ikusi dute misil merkaturatzea telebistan edo hegazkin aireratzen aireportuan - handitu dute abiadura ez da choppy, baina pixkanaka-pixkanaka. Zaintza, baita eguneroko praktika iradokitzen gorputz guztiak duten ezaugarri komun bat: gorputzen mugimenduaren euren elkarrekintza prozesua pixkanaka aldatzen ari da ere abiadura, eta, beraz, pixka bat aldatu behar dute. Telefonoaren Ezaugarri honek inertzia deitzen da.

gorputz guztia geldo, baina ez du inertzia bera guztiak. elkarreraginean bi gorputzen ordena, behe azelerazioa eskuratuko du altuagoa izango da. Beraz, adibidez, pistola tiro kartutxo baino azelerazioa gutxiago bihurtzen da. Noiz helduen elkar aldarapen eta umea helduen skater baten umea baino azelerazioa txikiagoa jasotzen. Horrek esan heldu baten inertzia dela gehiago.

inertzia gorputz bereziko balio bat sartu karakterizatzeko - gorputzaren pisua, da normalean gutun m the bidez adierazten da. Ordena gorputz ezberdinen masa alderatu ahal izateko, horietako edozein masa unitatea kontuan hartu behar da. Bere aukera arbitrarioa izan daiteke, baina praktikan erabiltzeko erosoa izan behar du. SI masa unitatea platinozko eta iridiozko aleazio gogor batetik aipamen berezia hartu zuen. Da guztiok ezagunak name - kilogramo. Ikusten da gorputz zurrun baten inertzia dela 2 mota da: translazio eta biraketa. inertzia momentua, geroago hitz egingo dugu - Lehenengo kasuan, inertziaren neurri masa, bigarrena da.

inertzia momentu

Beraz izeneko eskalar kantitate fisiko. SI inertzia momentua unitatea kg · m ^2. orokortua formula honako hau da:

Hemen, m _i - Gorputz puntuak masa da, r _i - Gorputzaren distantzia z ardatzean puntu espaziala koordinatzeko sistema da. hitzezko interpretazio, esan genezake inertzia une hori biderkatu base multzo distantzia plazan by oinarrizko masa produktu batura zehazten.

Ez dago formula beste ezaugarri inertzia momentua jakin bat da:

Ez dago dm - zelula-masa, r - dm z ardatzari elementu distantzia. Hitzez honela formula daiteke: sistemaren puntu masa edo pole gorputza erlatiboa (puntu) inertzia momentu - da aljebraiko puntu material gorputza, 0 distantzia pole to plazan osatzen duten masa produktu batura.

axial eta zentrifugoak - merezi badirela 2 inertzia momentu mota aipatzea merezi du. Halaber, bada gauza bat inertzia (GMI) unerik nagusia esaterako (ardatz nagusia aldean). Arau orokor gisa, beti desberdin dira. Orain gorputz askoren inertzia momentuak kalkulatu ahal izango dugu (zilindroa, disko, esfera, kono, esfera, etab.), Baina ez dugu formula guztiak fintasun murgiltzera.

erreferentzia-sistema

Newton lehenengo legea landu uniforme lerrozuzen motion, eta horrek bakarrik erreferentzia marko jakin bat ikus daiteke batera. Nahiz eta fenomeno mekanikoen azterketa gutxi gorabehera erakusten duen inertziaren legea ez da erreferentzia sistema guztietan egin.

Demagun esperimentu sinple bat: baloia jarri dugu mahai horizontal baten gainean autoan eta bere mugimendua behatzen. trena izango lasaitasuna Lurraren erlatiboa egoera batean bada izan, orduan baloia lasai jarraituko du, betiere, ez dugu gainean jarduteko beste gorputz bat (adibidez, eskua) arabera. Beraz, erreferentzia-sistema bat da, Lurraren lotutako ere, inertziaren legea dauka.

Imajinatu tren joango batetik Earth uniformeki eta zuzen. motion uniforme estatuan - Orduan, erreferentzia-sistema bat da, trena lotutako ere, baloia gogoaren egoera eta hori Lurraren lotutako, bat gorde egingo da. Beraz, inertziaren legea egiten da, ez bakarrik lurra lotutako erreferentzia markoan, baina baita Lurraren beste erlatiboa mugitzen guztietan uniformeki eta zuzen.

Orain imajinatu trena aukeratzen abiadura azkar edo bortizki bihurtzen (kasu guztietan, hura azkartu da Lurraren erlatiboa). Ondoren, lehen bezala, baloia uniforme eta mantentzen motion lerrozuzen, bertan gehiegizko abiadura trena aurretik izan zuen. Hala ere, baloia trena dagokionez berez dator bare-egoera batetik, nahiz eta gorputza ez dela ondorioztatu luke harengandik da. Horrek esan nahi du trena lurra erlatiboa mugimendua bizkortzea lotutako erreferentzia marko batean, inertziaren legea hautsi da.

Horrela, marko horretan zauden inertziaren legea inertzial deitzen dira. Eta hori ez dira burutzen dutenek, - ez-inertzial. Zehaztu haiek besterik: gorputza mugitzen uniformeki bada lerro zuzenean (kasu batzuetan - calmness bat da) the inertzial sisteman,; ez-inertzial - motion irregularra bada.

inertzia indar

Hau da, nahiko baloratzen kontzeptua, eta beraz, saiatu ahalik eta gehien kontuan hartu xehetasunez. Hona hemen adibide bat. lasai stand duzu autobusean. Bat-batean mugitu hasten zen, eta, beraz, azelerazio irabazten. Atzera makurtzeko izango duzu iragana. Baina zergatik? Noren bota? Lurrean behatzaile baten ikuspegitik aurrera (inertzial erreferentzia sistema) leku geratzen zara, egindako bitartean Newton lehen legea. behatzaile ikuspegitik autobusean aurrera, hasten atzeraka joan zaren, edozein indar pean balitz bezala. Izan ere, zure hankak dira, marruskadura bidez lotuta bus solairuan batera, joan aurretik berarekin, eta zuk,
bere oreka galdu, atzera erori behar izan zuen. Horrela, gorputzaren mugimenduaren deskribatzeko ez-inertzial erreferentzia marko batean ezinbestekoa da aurkeztera eta sistema bat, hala nola gorputz gorbatak zatia jardun duten indarren osagarriak kontuan hartu. Indar horiek inertzia indarrak dira.

Kontutan izan fikziozkoak direla ez dago body single edo eremuan delako, eragin horren abiatu duzula autobusa mugitzen ari. Newton-en inertzial indarrak legeak ez aplikatzeko, ordea, horiek erabiltzeko batera, "benetako" indar aukera ematen arbitrarioak ez-inertzial erreferentzia-sistemak hainbat tresna erabiliz motion deskribatzeko digu. Hau sarrerako inertzia indarrak puntu osoa da.

Beraz, orain badakizu zer inertzia inertzia eta inertzial erreferentzia sistemak, inertzia indarrak unea da. Mugitzea.

Translazio motion-sistemak

Demagun ez-inertzial erreferentzia marko batean gorputz batzuk azelerazioa a ₀ mugitzen indarrean inertzial erlatiboa jarduten F. ez-inertzial ekuazio analogiko bat Newtonen bigarren legea forma du gero:

Non ₀ - gorputzaren masa m da, eta indarrean F erreferentzia marko ez-inertzial baten erlatiboa eragindako bizkortzea bat; _Hiriaren F - _{inertziaren indarra.} indarrean F The eskuinaldean "benetako" zentzua ondorioz solidoen bakarrik araberako koordenatuak eta elkarreraginean material puntuen abiadurak ez duten fotograma batetik bestera aldatzeko, translazionala mugitzen aldea elkarrekintza dela da. Beraz, ez du aldatu eta indarra F. hala nola trantsizio bat aldean aldaezinak dira. Eta hemen sortzen _hiriaren F ez delako gorputzak elkarrekintza, baina baita erreferentzia-sistemaren motion azeleratu du, eta horregatik, beste sistema bat trantsizio azkar aldatzen ari da eta, beraz, ez da aldaezinak.

inertzia indar zentrifugoak The

Demagun gorputzen portaera ez-inertzial erreferentzia marko batean. XOY biratzen erlatiboa den inertzial sistemaren esan Lurraren suposatuko dugu etengabeko abiadura ω berean. Adibide bat azpiko irudian sistema da.

Above diskoa, non erradialki finko kanabera eta baloia urdina jantzita, "lotu" disko elastikoa soka ardatza erakusten ditu. Diskoan biratzen arte, soka ez da deformatzen. Hala ere, disko bead unscrewing pixkanaka soka luzatzen up _ik indar elastikoa F arte ez bihurtu esaterako baloia _n a = -ω ² R, adibidez F = -mω _ik ² _R, zeinetan masa m produktua da bere azelerazio normal batean R - zirkuluaren bertan bonbilla deskribatzen sisteman inguruko biraketa zehar erradioa da.

Abiadura angeluarra ω disko konstante mantentzen bada, eta baloia motion gelditu egingo ardatz OX aldean. Kasu honetan nahiko XOY erreferentzia-sistema diskoan elkarturik, baloia izango bare-egoera batean egon. Hau da, izan ere, sistema honetan, indar F _{Az gain,} pilota F _cf inertzia jarduten azaldu, hau da disko biraketa ardatz erradioa batera zuzendu. Indarra, formá, formula beheko gisa izeneko indar zentrifugoak du inertzia. baino ezin da erreferentzia-markoak biratzen gertatzen dira.

Coriolis indarra

bihurtzen da, gorputzak aldean mugitzen denean biratzen erreferentzia markoan, horiek, inertzia indarrak zentrifugoak gain, indarrean bestera funtzionatzen - Coriolis du. Beti da bektore V gorputza, eta horrek esan nahi du ez duela inolako lanik egin gorputzean abiadura perpendikularra. Coriolis indarraren adierazpena bera denean bakarrik gorputza da aldean mugitzen ez-inertzial erreferentzia marko bat, eta horrek egiten du biraketa azpimarratu dugu. Bere formula honako hau da:

adierazpena (V * ω) da bektore parentesi bektoreren produktuaren emandako geroztik, ondorioztatu daiteke Coriolis indarraren norabidea hori eskuineko euren arabera arauaren arabera zehaztuko da. Bere unitatea da:

Hemen Ө - du bektore v eta w arteko angelua da.

Ospakizuna

Inertzia - fenomeno harrigarria eguneroko giza ehunka aldiz egotea guztietan haunts, ez badugu ere nabarituko da. Artikulu dela erantzun garrantzitsua eman duzu zer den inertzia, indarra eta inertzia momentuak, inertzia fenomenoa aurkitu nor da buruzko galderen uste dugu. Noski, interesgarria izan zen.