From igapäevase kogemuse saame kinnitada järgmise järelduse: kiirus ja liikumise suund keha saab muuta ainult ajal oma suhtlemist teise keha.See tekitab nähtus inerts, mida me käsitleme käesolevas artiklis.
Mis on inerts?Näide elust tähelepanekuid
kaaluda juhul, kui mõned keha algfaasis katse on juba alustatud.Hiljem näeme, et vähendamise kiirust ja peatada keha ei saa toimuda ilma loata, sest põhjuseks on mõju teda teise keha.
Sa ilmselt rohkem kui üks kord näha kui reisijad, kes reisivad auto äkki keha ettepoole pidurdamisel või pressitud otsas pöördepunkt.Miks nii?Selgitage edasi.Kui näiteks sportlased käivitada teatud vahemaa, üritavad nad arendada maksimumkiirust.Läbisõit finišijoone, ei pruugi te joosta, aga sa ei saa peatuda, mistõttu sportlane jookseb paar meetrit, see tähendab, et toime rannikule.
Ülaltoodud näited, võime järeldada, et kõik organid on omadus hoida kiirust ja suunda liikumine, ilma et ta saaks samal ajal koheselt neid hiljem muuta tegevust organismis.Võib eeldada, et ilma välise tegevust hoiab keha ja kiirus ja sõidusuund nii kaua, kui soovite.Niisiis, milline on inerts?See nähtus salvestada kiirust organismis puuduvad kokkupuude teistele asutustele.
avamine inerts
See majutusasutus asutuste avastas itaalia teadlane Galileo Galilei.Tuginedes oma eksperimente ja põhjendusi, väitis ta: kui keha ei reageeri teiste organite, see on kas riigi vaikust või liigub ühtlaselt.Tema avastused on sõlminud teadusele õigusest inertsi, kuid täpsemalt Rene Descartes sõnastada seda, ja isegi Sir Isaac Newton on sisse viidud õigussüsteemi.
Huvitav fakt: inerts, mis on viinud meid mõiste Galileo, peeti Antiik-Kreeka Aristoteles, kuid kuna puudus teaduse, täpne sõnastus ei ole antud.Newtoni esimene seadus sätestab: seal on
taustsüsteemi, mille suhtes keha, mis liigub edasi, kiirus on muutumatu, kui see ei tööta, muu keha.Valem inerts sama üldise vormi ja ei, kuid alla tutvustame valik muid valemeid, paljastades selle iseärasusi.
Inerts organite
Me kõik teame, et kiirus inimene, auto, rongi, laeva või muud asutused suurendab järk-järgult, kui nad hakkavad liikuma.Te kõik olete näinud käivitada raketid TV või õhkutõusmist õhusõiduki lennujaamas - nad kiirendavad ei tõmblused, kuid järk-järgult.Vaatlused ja igapäevatöös öelda, et kõik organid on ühine omadus: kiirus kehade protsessi nende koostoimet muutub järk-järgult, mistõttu nad peavad muutma mõnda aega.See funktsioon on nn inerts keha.
Kõik inertse keha, kuid mitte kõik sama inerts.Neist kahest suheldes organite, siis on see suurem järjekorras, mis omandavad väiksemaid kiirendust.Nii näiteks, kui põletatakse gun muutub vähem kiirenduse kui kassett.Kui vastastikuse eemaletõukumise täiskasvanute ja laste täiskasvanud sõitja võtab vähem kiirendus kui laps.See näitab, et suurem inertsus täiskasvanu.
iseloomustamiseks inerts organid on kehtestanud eriline väärtus - kere massi, siis on see tavaliselt tähistatakse m .Selleks, et oleks võimalik võrrelda mass erinevate organite, mass mõni neist tuleks kaaluda üksus.Tema valik võib olla suvaline, kuid see peab olema mugav praktiliseks kasutamiseks.SI ühiku mass on erilist tähelepanu valmistatud kõvasulamist plaatina ja iriidiumi.Ta kannab nime me kõik teame - kilogramm.Tuleb märkida, et inerts tahke keha on 2 tüüpi: siirde- ja vahelduva.Esimesel juhul on meede massiinertsist, teises - inertsimoment, mida me käsitleme hiljem.
Inerts
Nn skalaar füüsikaline suurus.SI ühik Inertsmomenti kg * m2 .Üldistatud valem on:
Seal miili - mass punktid keha, r i - kaugus punktid keha telje z ruumilise koordinaatide süsteemi.Verbaalne tõlgendus võib öelda: inertsimoment on määratud summa tooteid elementaarosakeste mass korrutatud ruudu kaugusele baaskogumiga.
On veel üks valem, mida iseloomustab teatav inertsus:
Seal dm - mass element, r - kaugus element dm teljega z .Verbaalne saab sõnastada järgmiselt: inertsimoment süsteemi olulistes küsimustes, või võrreldes pole keha (punkt) - on algebraline summa toote masside materjali punktid moodustavad keha, kandiline oma kaugust pole 0.
Väärib märkimist, et on olemas kaks liiki inertsimomendid - teljesuunalineja tsentrifugaaljõud.On olemas ka selline asi nagu peamine inertsimomendid (GMI) (seoses peatelgesid).Üldjuhul on nad alati erinevad.Nüüd saame arvutada inertsimomendid paljude asutuste (silinder, ketas, kera, koonuse, kera, ja nii edasi.), Aga ei hakka selgemaks kõik valemid.
viitesüsteemide
esimene Newtoni käsitletud ühtse sirgjooneline liikumine, mida saab näha ainult teatud taustsüsteemi.Isegi ligikaudne analüüs mehaanilisi nähtusi näitab, et seadus inertsi toimub mitte kõik taustsüsteemi.
Mõtle lihtne eksperiment: pane pall horisontaalsele lauale auto ja vaadata tema liikumist.Kui rong on vaimset seisundit seoses Maa ja palli hoida rahulik nii kaua, kui me ei tegutse ta muu keha (nt käe).Seega taustsüsteem, mis on seotud Maa, seadus inertsi toimub.
Kujutage ette, et rong läheb võrreldes Maa ühtlaselt ja sirgelt.Siis, taustsüsteemi, mis on seotud rongi, palli päästa vaimset seisundit, ja üks, mis on seotud Maa - riigi ühtlase ja sirgjoonelise liikumise.Seega, seadus inertsi toimub mitte ainult taustsüsteemi seotud maa, vaid ka kõigi teiste suhtes liikuda Maa ühtlaselt ja sirgelt.
Nüüd kujutage ette, et rongi kirkad kiirus kiiresti või järsult muutub (kõigil juhtudel, ta liigub kiirendusega Maa suhtes).Siis, kui enne, pall jääb ühtlane ja sirgjooneline liikumine, mis ta oli enne kiiruseületamise rongi.Kuid seoses palli rong väljub riigi rahu, kuigi ei organid, mis on loobunud selle temalt.See tähendab, et taustsüsteemi seotud kiirendus rongi Maa suhtes, seadus inerts on katki.
Seega taustsüsteemi, kus seadus inertsi nimetatakse inertsiaalse.Need, kes ei tehta - ei inertsiaalne.Nimetage neid lihtsalt: kui keha liigub ühtlaselt sirgjooneliselt (mõnel juhul - on rahulik), inertsiaalne süsteem;kui ebaühtlane liikumine - non-inertsiaalne.
Inerts
See on päris mõiste multi-väärtustatud ja seetõttu püüan võimalikult palju arvestada seda üksikasjalikult.Siin on näide.Sa vaikselt seista bussi.Järsku ta hakkab liikuma, ja seega omandada kiirenduse.Sa lahja tagasi minevikku.Aga miks?Kes sa tõmmates?Alates seisukohast vaatleja Maal (inertsiaalse taustsüsteemi) teil püsida paigal, täites samal ajal esimene seadus Newton.Alates seisukohast vaatleja bussis, kui hakkate läheb tagasi, sest kui ükski jõud.Tegelikult jalad, mis on ühendatud hõõrdumist korrusel bussi, edasi minna, ja sa,
kaotada oma tasakaalu, pidi taanduma.Nii et kirjeldada keha liikumisest mitte-inertsiaalse taustsüsteemi ja arvestada vajadust kehtestada täiendavaid mõjuvatel kehaosa sidemed selline süsteem.See jõud on jõud inerts.
tuleb märkida, et need olid fiktiivsed, kuna puudub ühtne asutus või valdkonna mõjul, mis teil hakkas liikuma bussi.Newtoni seadused jõud inertsi ei kohaldata siiski neid kasutada koos "päris" jõud võimaldab kirjeldada liikumist mitte-inertsiaalne viitesüsteemide suvalise kasutades erinevaid vahendeid.See on mõte sisend jõud inertsi.
Nüüd sa tead, mida inerts, inertsimoment ja inertsiaalsed süsteemid, inertsjõudusid.Me liigume edasi.
kulgliikumise- süsteemid
Oletame, et mõned keha mitte inertsiaalse taustsüsteemi liigub kiirendusega a0 inertsjõud toimib F. mitte-inertsiaalne võrrand analoog Newtoni teise seaduse on kujul:
Kus a0 - on kiirendus keha mass m , mis on põhjustatud jõud F osas mitte-inertsiaalse taustsüsteemi;Fіn - jõud inerts.Jõud F paremal küljel on "päris" selles mõttes, et see on tingitud koostoime organid, olenevalt ainult vahe koordinaadid ja kiirused suheldes olulistes küsimustes, mis ei muuda ühe raami teise liigub pidevalt.Seega ei muutu ja jõud F. See on invariant seoses üleminekuga.Aga Fіn tekib mitte sellepärast vastastikmõju organid, kuid kuna kiiret liikumist taustsüsteemi, mis on põhjus, miks see on muutumas kiirendatud üleminek erinevat süsteemi, nii et see ei ole invariant.
tsentrifugaaljõud inertsi
kaaluda käitumine organite mitte inertsiaalse taustsüsteemi.XOY pöörleb inertsiaalne süsteem, tähendab, et me eeldame Maa ühtlase nurkkiirusega ω.Näiteks on süsteemi alloleval joonisel.
eespool toodud drive kus radiaalselt paigutatud varraste ja seljas sinine rant, "kindlasti" teljega ketas elastne köis.Kuigi autot ei ole ketramine, köis ei deformeerunud.Kuid korrapäratu drive ball vähe venitada köis kuni elastsusjõuga favg ole selline, mis on võrdne kaal palli m oma normaalse kiirenduse Apt = -ω2R, st favg = -mω2R , kus R - on ringi raadius, mis kirjeldab pöörlemise ajal palli ümber süsteemi.
Kui nurkkiirus ω ketas jääb samaks, siis pall peatub liikumist telje suhtes OX.Sel juhul raami suhtes XOY, mis on seotud ketas, pall on riigi rahulik.See on seletatav asjaoluga, et selles süsteemis, lisaks sundida favg, palli jõuga inerts FCF , mis on suunatud mööda raadiust pöörlemistelje ketas.Silanes võttes kujul nagu allpool toodud valemiga, mida nimetatakse tsentrifugaaljõud inertsi.See võib toimuda ainult pöörleva raami.
Coriolise jõud välja, et kui asutused liikuda suhteliselt pöörleva viide raamid neile lisaks tsentrifugaaljõud inerts toimib teise jõu - Coriolise.See on alati risti kiirusega vektor keha V, mis tähendab, et see ei ole kõikide tööde keha.Me rõhutame, et Coriolise jõud avaldub ainult siis, kui keha liigub suhtes mitte inertsiaalse taustsüsteemi, mis teostab pöörlemise.Tema valem on järgmine:
Kuna väljend (v * ω) on vektor toote vektorite sulgudes, võib järeldada, et suund Coriolise jõud on määratud rusikareegel nende suhtes. Selle ühik on:
Seal Ө - on nurk vektorite v ja ω .
Kokkuvõttes
inerts - see on hämmastav nähtus, et iga päev iga inimene püüdleb sada korda, kuigi me ei märka seda.Me arvame, et artikkel on andnud teile vastused olulisi küsimusi, mida inerts, mida tugevuse ja inertsimomendid, kes avastas nähtus inerts. kindel, et sa olid küsida.
