Quel est l'inertie?

De l'expérience quotidienne nous pouvons confirmer la conclusion suivante: la vitesse et la direction du mouvement du corps peuvent être modifiés que lors de son interaction avec un autre corps.Cela donne lieu au phénomène d'inertie, dont nous parlerons dans cet article.

Quel est l'inertie?Exemple d'observations de la vie

considérer le cas lorsque certains corps au stade initial de l'expérience est déjà en mouvement.Plus tard, nous verrons que la réduction de la vitesse et arrêtons le corps ne peut avoir lieu sans autorisation, parce que la raison à cela est l'effet sur lui d'un autre corps.

Vous avez probablement vu plus d'une fois que les passagers qui voyagent dans le camion de se pencher vers l'avant soudainement lors du freinage ou pressé sur le côté au tournant.Pourquoi donc?Expliquer davantage.Lorsque, par exemple, les athlètes courir une certaine distance, ils tentent de développer la vitesse maximale.Courir à travers la ligne d'arrivée, vous ne pouvez pas avoir à courir, mais vous ne pouvez pas arrêter court, et donc l'athlète court à quelques mètres, qui est, engageant à côte.

partir des exemples ci-dessus, nous pouvons conclure que tous les corps ont une fonction pour maintenir la vitesse et la direction du mouvement, sans pouvoir en même temps instantanément les changer plus tard, l'action d'un corps.Nous pouvons supposer que, en l'absence de l'action extérieure va garder le corps et la vitesse et la direction du mouvement aussi longtemps que vous le souhaitez.Alors, quel est l'inertie?Ce phénomène enregistrer la vitesse du corps en l'absence d'exposition à d'autres organes.

ouverture inertie

Cette propriété des corps découvert le savant italien Galileo Galilei.Basé sur leurs expériences et le raisonnement, il a fait valoir: si le corps ne réagit pas avec d'autres organismes, il est soit dans un état de tranquillité ou se déplace de manière uniforme.Ses découvertes ont conclu une science comme la loi d'inertie, mais plus en détail René Descartes formulée, et même Sir Isaac Newton a introduit dans son système juridique.

fait intéressant: l'inertie, ce qui nous a conduit à la définition de Galileo, a été considéré dans la Grèce antique Aristote, mais en raison de l'absence de développement de la science, le libellé exact n'a pas été donné.Première loi de Newton affirme: il ya
cadre de référence par rapport à laquelle le corps qui se déplace vers l'avant, la vitesse reste constante si elle ne fonctionne pas de tout autre organisme.La formule de l'inertie dans la même forme générale et non, mais nous présentons ci-dessous une série d'autres formules, révélant ses qualités.Organismes

inertie

Nous savons tous que la vitesse d'une personne, voiture, train, bateau ou d'autres organismes augmente progressivement, quand ils commencent à bouger.Vous avez tous vu le lancement de missiles à la télévision ou au décollage de l'avion à l'aéroport - ils augmentent la vitesse est pas saccadé, mais peu à peu.Observations et pratique quotidienne dire que tous les corps ont une caractéristique commune: la vitesse du mouvement des corps dans le processus de leur interaction est changeant progressivement, et donc ils ont besoin de changer pour un certain temps.Cette fonction est appelée l'inertie des corps.

Tout corps inerte, mais pas du tout la même inertie.Sur les deux corps en interaction, il sera plus élevé dans l'ordre, qui acquerra une accélération plus petit.Ainsi, par exemple, au moment du tir du pistolet devient moins accélération de la cartouche.Lorsque la répulsion mutuelle du patineur adulte et enfant adulte reçoit moins d'accélération de l'enfant.Cela indique que la plus grande inertie adulte.

Pour caractériser l'inertie des corps ont introduit valeur spéciale - la masse du corps, il est généralement désigné par m .Afin d'être en mesure de comparer la masse des différents organes, la masse de l'un d'eux doit être considéré comme une unité.Son choix peut être arbitraire, mais elle doit être pratique pour une utilisation pratique.Le poids de l'unité SI ont une référence spéciale faite d'un alliage dur de platine et d'iridium.Elle porte un nom que nous savons tous - kilogramme.Il convient de noter que l'inertie du corps solide y deux types: la translation et de rotation.Dans le premier cas est une mesure de l'inertie de la masse, dans le second - le moment d'inertie, dont nous parlerons plus tard.

inertie

donc appelé grandeur physique scalaire.L'unité SI de moment d'inertie est kg * m2 .Une formule généralisée est:

Il mi - une masse de points du corps, r i - la distance entre les points du corps à l'axe z dans le système de coordonnées spatiales.L'interprétation verbale peut dire ceci: le moment d'inertie est déterminé par la somme des produits de masse élémentaire multiplié par le carré de la distance à partir de l'ensemble de base.

Il ya une autre formule, caractérisée par une certaine inertie:

Il dm - élément de masse, r - la distance de l'élément dm à l'axe z .Verbale peut être formulé comme suit: le moment d'inertie du système de points matériels, ou par rapport au corps pôle (point) - est la somme algébrique du produit des masses de points matériels qui composent le corps, le carré de leur distance au pôle 0.

Il est à noter qu'il existe deux sortes de moments d'inertie - axialeet centrifuge.Il ya aussi une chose telle que les moments d'inertie principaux (GMI) (par rapport aux axes principaux).En règle générale, ils sont toujours distinctes.Maintenant, nous pouvons calculer les moments d'inertie pour de nombreux organismes (cylindre, disque, sphère, cône, sphère, et ainsi de suite.), Mais ne rentrerons pas dans clarifiant toutes les formules.Systèmes de référence

La première loi de Newton traitées avec le mouvement rectiligne uniforme, qui peut être vu que dans un certain cadre de référence.Même analyse approximative des phénomènes mécaniques montre que la loi d'inertie est effectuée pas dans tous les cadres de référence.

Considérons une expérience simple: mettre la balle sur une table horizontale dans la voiture et surveiller ses mouvements.Si le train est dans un état d'esprit par rapport à la Terre, et la balle gardant son calme aussi longtemps que nous ne faisons pas sur elle de tout autre organisme (par exemple la main).Par conséquent, dans le système de référence qui est associé à la Terre, la loi d'inertie est effectuée.

Imaginez que le train ira rapport à la Terre de façon uniforme et rectiligne.Puis, dans un système de référence qui est associé avec le train, la balle va enregistrer l'état d'esprit, et celui qui est associé à la Terre - l'état de mouvement uniforme et rectiligne.Par conséquent, la loi d'inertie est réalisée non seulement dans le cadre de référence associé à la terre, mais aussi dans tous les autres se déplaçant par rapport à la Terre de façon uniforme et rectiligne.

Maintenant, imaginez que le train prend de la vitesse rapidement ou brusquement tourne (dans tous les cas, il se déplace avec une accélération par rapport à la terre).Ensuite, comme précédemment, la balle maintient mouvement rectiligne et uniforme, dont il était saisi d'accélérer le train.Toutefois, en ce qui concerne le train de la balle elle-même émerge d'un état de tranquillité, mais aucun corps qui ont retiré de lui.Cela signifie que, dans le repère lié à l'accélération du train par rapport à la terre, la loi d'inertie est cassé.

Ainsi, le système de référence dans lequel la loi d'inertie sont appelés inertielle.Ceux qui ne sont pas réalisée - pas d'inertie.Identifiez-les simplement: si le corps se déplace de manière uniforme dans une ligne droite (dans certains cas - est calme), le système inertiel;si le mouvement inégale - non inertiel.

inertie

Il est un joli notion de multi-valeurs et donc va essayer autant que possible de l'examiner en détail.Voici un exemple.Vous vous tenez dans le bus tranquillement.Soudain, il commence à se déplacer, et de gagner ainsi l'accélération.Vous pencher en arrière passé.Mais pourquoi?Qui êtes-vous tirer?Du point de vue d'un observateur sur la Terre (système de référence inertiel) vous restez en place, tout en satisfaisant la première loi de Newton.Du point de vue d'un observateur dans le bus, vous commencez à aller vers l'arrière, comme si aucune force.En fait, vos jambes, qui sont reliés par le frottement avec le plancher de l'autobus, aller de l'avant avec elle, et vous,
perdre son équilibre, ont dû se replier.Ainsi, pour décrire le mouvement du corps dans un cadre non-inertiel, et prendre en compte la nécessité d'introduire des forces supplémentaires qui agissent sur la partie des liens du corps avec un tel système.Cette force est la force d'inertie.

convient de noter qu'ils étaient fictifs, parce qu'il n'y a pas d'organisme unique ou d'un champ sous l'influence de qui vous avez commencé à déplacer le bus.Les lois de Newton aux forces d'inertie ne sont pas applicables, toutefois, de les utiliser avec les forces de «vrais» permet de décrire le mouvement dans les systèmes de référence non-inertiels arbitraires en utilisant différents outils.Ceci est le point ensemble des forces d'entrée d'inertie.

Alors maintenant vous savez ce que l'inertie, moment d'inertie et d'inertie des systèmes, des forces d'inertie.Nous passons.

systèmes de mouvement de translation

Supposons que certains corps dans un référentiel non inertiel se déplaçant avec l'accélération a0 une force d'inertie agit F. Pour un analogue de l'équation non-inertiel deuxième loi de Newton a la forme:

Où a0 - est l'accélération d'un corps avec masse m , qui est causée par la force F par rapport à un cadre non-inertielle de référence;Fіn - la force d'inertie.La force F sur le côté droit est le "vrai" dans le sens où il est l'interaction résultante du corps, ne dépendant que de la différence des coordonnées et des vitesses d'interagir points matériels qui ne changent pas d'une trame à une autre, se déplaçant de façon constante.Par conséquent, il ne change pas et la force F. Il est invariante par rapport à la transition.Mais Fіn pose pas en raison de l'interaction des corps, mais en raison de la circulation rapide du cadre de référence, qui est pourquoi il est en train de changer à une transition accélérée vers un autre système, il est donc pas invariant.La force centrifuge

d'inertie

examiner le comportement des corps dans un cadre non-inertiel.XOY tourne par rapport à la centrale inertielle, des moyens nous supposons que la Terre à une vitesse angulaire ω de la constante.Un exemple est le système dans la figure ci-dessous.

ci-dessus montre le lecteur où la tige montés radialement et portant une perle bleue, "liés" à l'axe du disque corde élastique.Alors que le lecteur ne tourne pas, la corde ne soit pas déformé.Toutefois, le lecteur déroulement de la balle un petit bout d'une corde jusqu'à ce que la force élastique favg pas être tels que est égal au poids de la balle m son d'accélération normale Apt = -ω2R, dire favg = -mω2R , dans laquelle R - est le rayon du cercle qui décrit lors de la rotation de la bille autour du système.

Si le disque du de vitesse angulaire reste constante, alors la balle va arrêter le mouvement par rapport à l'axe OX.Dans ce cas, par rapport à la XOY de trame, qui est associé avec le disque, la balle sera dans un état de calme.Ceci est expliqué par le fait que, dans ce système, en plus de la force favg, balle à la force d'inertie Fcf , qui est dirigé le long du rayon de l'axe de rotation du disque.Les silanes ayant la forme que dans la formule indiquée ci-dessous, appelée la force centrifuge d'inertie.Elle ne peut se produire dans le référentiel tournant.

Coriolis se trouve que lorsque les organes se déplacent trames de référence relativement rotatifs sur eux, en plus de la force centrifuge d'inertie agit une autre force - Coriolis.Il est toujours perpendiculaire au vecteur de vitesse de la corps V, ce qui signifie qu'il ne procède pas à un travail sur le corps.Nous insistons sur le fait que la force de Coriolis se manifeste uniquement lorsque le corps se déplace par rapport à un système de référence non inertiel, qui effectue la rotation.Sa formule est la suivante:

Depuis la d'expression (v * ω) est un produit vectoriel des vecteurs entre parenthèses, on peut conclure que la direction de la force de Coriolis est déterminé par la règle de base par rapport à eux. Son unité est:

Il Ө - est l'angle entre les vecteurs v et de la .

En conclusion

inertie - il est un phénomène étonnant que chaque jour chacun poursuit une centaine de fois, même si nous ne le remarquons pas.Nous pensons que l'article vous a donné les réponses à des questions importantes sur ce que l'inertie de ce que la force et les moments d'inertie, qui a découvert le phénomène d'inertie. que vous vous demandiez.