Inertia

Ruokavaunun poistaminen lepotilasta on välttämätöntä.

Mikä on hitaus?

Se inertia Se on ominaisuus, että fyysisten järjestelmien on ylläpidettävä alkuperäistä tilaa, ellei nämä järjestelmät ole vuorovaikutuksessa sitä muuttavan ulkoisen aineen kanssa. Hitauskonsepti koskee sekä mekaanisia järjestelmiä että termodynaamisia järjestelmiä.

Siinä tapauksessa että mekaaniset järjestelmät, Sen tila määritetään translaatioliikkeen määrän ja pyörimisliikkeen määrän perusteella. Eristettyissä mekaanisissa järjestelmissä, toisin sanoen ne, jotka eivät ole vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa, nämä määrät pysyvät vakiona.

Puolestaan ​​a Termodynaaminen järjestelmä on pääasiassa sen lämpötila. Vaikka järjestelmä ei ole vuorovaikutuksessa ulkoisen ympäristön kanssa, sen lämpötila pysyy vakiona.

Joskus puhuu fyysisen järjestelmän hitausasteesta. Tällä on enemmän hitausta siinä määrin, että sen alkuperäisen tilan muuttamiseksi tietyssä määrässä tarvitaan enemmän energiaa. 

On myös huomattava, että sekä mekaanisissa että termodynaamisissa järjestelmissä hitausaste on suoraan verrannollinen järjestelmän järjestelmän määrään, ts.

Hitausperiaate

Klassisessa mekaniikassa hitausperiaate on ensimmäisen Newtonin kolmesta laista, jotka Isaac Newton julkaisi ensimmäisen kerran vuonna 1687 "Luonnonfilosofian matemaattiset periaatteet".

Hitausperiaate sanoo:

Voi palvella sinua: Antoine -vakiot: kaavat, yhtälöt, esimerkit

Jokainen keho ylläpitää lepotilaansa tai suoraviivaisen yhtenäisen liikkeen tilaa, ellei yksi tai useampaa epätasapainoista voimaa toimi siihen.

Vastavuoroisesti, jos runko jättää lepotilansa tai muuttaa nopeuttaan ja/tai suuntaa, se johtuu siitä, että kehossa ulkoinen aine käyttää yhtä tai useampaa voimaa.

On myös kätevää määritellä määrä, jota kutsutaan impulssille tai vauhti rungosta, joka on sen massatuote nopeudellaan. Nyt kehon vuorovaikutus ympäristöön ilmaistaan ​​matemaattisesti määrän avulla, jota kutsutaan saadaan voimaksi.

Jos tuloksena oleva esineeseen vaikuttava voima ei ole nolla, esine muuttaa sen vauhtia ja tuloksena oleva voima on täsmälleen yhtä suuri kuin hetkellinen muutos ajanjaksoyksikköä kohti.

Kuin vauhti Se on verrannollinen massaan, sama voima tuottaa suurempaa muutosta kevyen esineen nopeudessa kuin raskas. Sitten sanotaan, että entisellä on vähemmän inertiaa kuin toisella.

Hitaus- ja inertiaaliset järjestelmät

Nopeuden ja objektin vauhdin mittaamiseksi on tarpeen määritellä vertailujärjestelmä, johon nämä määrät mitataan.

Inertiaaliset järjestelmät määritellään sellaisiksi.

Hitausperiaate ja Newtonin kolme lakia sovelletaan aina inertiaalisiin järjestelmissä, ja voimat tulevat aina todellisista vuorovaikutuksista.

Ei-analikkailujärjestelmissä ilmestyy kuvitteellisia vuorovaikutuksia, jotka aiheuttavat pseudo-freckejä tai kuvitteellisia voimia.

Voi palvella sinua: Ton: Muutokset, vastaavuudet ja harjoitukset ratkaistu

Hitaustyypit

Kuten sanottiin, klassisessa mekaniikassa hitaus on kehon liikkumisen tilan muutosvastus. Hitaus on kuitenkin usein seuraavissa tapauksissa:

Staattinen hitaus

Runko, joka on levossa, inertiaaliseen järjestelmään nähden, jatkuu lepolla, ellei siihen ole ulkoinen voima.

Mitä suurempi esineen massa on levossa, se vaaditaan suuremmasta voimasta tietyn nopeuden hankkimiseksi tietyllä hetkellä.

Dynaaminen hitaus

Kun objektilla on vakio nopeus, suhteessa inertiaaliseen referenssijärjestelmään, se pitää nopeutensa. Jotta nopeutesi muuttaa on välttämätöntä, että ulkovoima toimii vartaloon.

Siltä osin kuin esine on massiivisempi, sen alkuperäisen nopeuden muuttamiseksi samassa määrässä tietyn ajanjaksossa vaaditaan suurta voimaa. Siksi sanotaan, että raskas esine on enemmän "inertti" kuin valo.

Translaatiohitaus

Kaikissa ei -punktiivisissa kappaleissa erotetaan kaksityyppistä liiketyyppiä: yksi käännös ja yksi kierto.

Translaatiohitaus viittaa ulkoiseen voimaan, joka on tarpeen käännöksen nopeuden muuttamiseksi tietyssä määrässä ja annetussa ajassa. Mitä suurempi tarvittava voima kohteen nopeuttamiseksi tietyssä määrässä, sitä suurempi sen translaatiohitaus on.

Kiertohitaus

Ei -punktiivisessa rungossa voi olla kiertoliike inertiaaliseen järjestelmään. Jos mainitun elimen käännösnopeus on vakio tai tyhjä inertiaalisten järjestelmien suhteen, hitausperiaatteesta seuraa, että voimien summa on NULL.

Voi palvella sinua: Leyden -pullo: Osat, toiminta, kokeet

Ulkovoima voi vain muuttaa käännösainetta. Sen kulman kiertonopeuden muuttamiseksi ei -nollan ulkoisen vääntömomentin olemassaolo on välttämätön.

Kiertohitaus on verrannollinen fyysiseen määrään nimeltään "Hitaushetki", Tämä määrä on pyörimisvastuu" "Translaatiomassa". Mitä suurempi hitausmomentti vaaditaan suuremmasta vääntömomentista kehon kaventamiseksi samassa määrässä, siksi pyörimishitaus on verrannollinen hitausmomenttiin.

Päivittäiset esimerkit hitaudesta

Seuraavissa esimerkeissä hitausperiaate on havainnollistettu jokapäiväisissä tilanteissa

Auton työntäminen

Joskus olemme nähneet itsemme tarvetta työntää autoa, joka ei käynnisty. Lepotilan voittamiseksi on tarpeen käyttää voimaa, mikä on suurempi siinä määrin kuin auto on raskaampi.

Äkillinen jarrutus

Kun linja -autojen äkillinen jarrutus tapahtuu, seisovat ihmiset yleensä ampuvat eteen ikään kuin näkymätön voima työntää heitä eteenpäin. Ulkoisen (inertiaalisen) tarkkailijan kannalta tapahtuu, että ihmisillä on taipumus ylläpitää nopeutta, jonka he tuovat ennen linja -autoa. 

Pöytäliina

Kun hänet heitetään äkillisesti pois pöytäliinasta, hänen päällään olevat astiat pysyvät hänen alkuperäisessä paikassaan hitauksensa takia.

Jarrutusmatka

Oletetaan, että auto ja kuorma -auto, jolla on alun perin sama nopeus. Auton jarruetäisyys on paljon pienempi kuin kuorma -auto, koska jälkimmäinen, koska se on raskaampi, on suurempi hitaus.

Kirjeen kuorma -auto ja raha

Oletetaan valuutta kannen kirjeessä, jota tuetaan lasilla. Jos kirjainta ylennetään äkillisesti, valuutta pyrkii ylläpitämään alkuperäistä sijaintiaan. Tästä syystä valuutta lopulta putoaa lasiin.