Mi a tehetetlenség?

click fraud protection

a mindennapi tapasztalatból tudjuk erősíteni a következtetésre jutott: a sebesség és a mozgás irányát a test csak akkor változtathatja során kölcsönhatás egy másik testet.Ez ad okot, hogy a jelenség a tehetetlenség, amely megbeszéljük ezt a cikket.

Mi tehetetlenség?Példa az élet megfigyelések

azt az esetet, amikor néhány szervezet a kezdeti szakaszban a kísérlet már mozgásban van.Később látni fogjuk, hogy a sebességkorlátozás, és állítsa le a szervezet nem kerülhet sor engedély nélkül, mert az oka, hogy az hatással van rá egy másik szerv.

Valószínűleg többször láttam, mint az utasoknak, akik utaznak a teherautó hirtelen előrehajol fékezés közben, vagy megnyomja az oldalon a fordulópont.Miért van az, hogy?Tovább magyarázni.Amikor például a sportolók futnak egy bizonyos távolságot, igyekeznek fejleszteni a maximális sebesség.Fut át ​​a célvonalon, akkor nem kell futtatni, de nem lehet megállni, és így a sportoló fut néhány méterre, azaz vállalta, hogy partjainál.

A fenti példákból, arra lehet következtetni, hogy valamennyi szerv képes arra, hogy tartsa a sebességet és a mozgás iránya, anélkül, hogy ezzel egyidejűleg azonnal változtatni őket később hatásmechanizmusát a szervezetben.Azt is feltételezhetjük, hogy ennek hiányában a külső fellépés fogja a test és a sebesség és a mozgás irányát, ameddig csak akar.Szóval, mi a tehetetlenség?Ez a jelenség menteni a test sebessége hiányában kitettség más szervek.

Nyitva tehetetlenségi

Ez a tulajdonság a szervek felfedezték az olasz tudós Galileo Galilei.Alapján kísérletek és az érvelés, érvelt: ha a szervezet nem reagál az egyéb szervekkel, ez vagy egy nyugalmi állapotot, vagy mozog egyenletesen.Felfedezéseiért léptek a tudomány, mint a tehetetlenség törvénye, de részletesebben Rene Descartes fogalmazta meg, és még Sir Isaac Newton bevezette a saját jogrendszerük.

Érdekes tény: a tehetetlenség, ami oda vezetett minket a meghatározása Galileo, tartották az ókori Görögországban Arisztotelész, hanem azért, mert hiányzik a tudomány fejlődésének, a pontos megfogalmazás nem kapott.Newton első törvénye kimondja: vannak
referenciakeret, amelyek tekintetében a szervezet, amely halad előre, a sebesség állandó marad, ha nem működik bármely más szervezet.A képlet a tehetetlenség, hogy nagyjából azonos formában és nem, de az alábbiakban bemutatunk egy sor más képletek, felfedve jellemzői.

Tehetetlenség szervek

Mindannyian tudjuk, hogy a sebesség egy személy, autó, vonat, hajó vagy más szervek fokozatosan emelkedik, amikor elkezdenek mozogni.Minden láttátok a dob rakéták TV vagy felszálló repülőgép a repülőtéren - növelik a sebesség nem szaggatott, hanem fokozatosan.Megfigyelések és a napi gyakorlatban azt mondják, hogy valamennyi szerv közös jellemzője: a sebesség a mozgás szervek a folyamat a kölcsönhatás változik fokozatosan, és ezért meg kell változtatni egy darabig.Ezt a szolgáltatást hívják a tehetetlenségi szervek.

Minden tehetetlen test, de egyáltalán nem azonos a tehetetlenség.A két kölcsönható testek, akkor magasabb lesz a rend, amely megvásárolja egy kisebb gyorsulást.Így például, ha égetés a fegyvert kevésbé gyorsulás, mint a patronban.Amikor a kölcsönös taszítása, a felnőtt és a gyermek felnőtt korcsolyázó kevesebbet kap, gyorsulás, mint a gyermek.Ez azt jelzi, hogy a nagyobb tehetetlenség felnőtt.

jellemzésére a tehetetlenség szervek bevezetett különleges értéke - a test tömege, ez általában jelöljük m .Annak érdekében, hogy össze lehessen hasonlítani a tömeg a különböző szervek, a tömeg a ezek közül bármelyik kell tekinteni egy egységet.Az ő választása lehet önkényes, de meg kell kényelmes gyakorlati haszna.Az SI mértékegység súlya van egy különleges utalás egy kemény ötvözet platina és irídium.Ő visel nevet mindannyian tudjuk - kilogrammonként.Meg kell jegyezni, hogy a tehetetlenség a szilárd test van 2 típusok: a transzlációs és rotációs.Az első esetben az intézkedés az a tehetetlenség a tömeg, a második - a tehetetlenségi nyomaték, ami később tárgyalni fogjuk.

Tehetetlenség

úgynevezett skalár fizikai mennyiség.A SI mértékegysége tehetetlenségi nyomaték kg * m2 .A generalizált képlet:

Van mi - a tömege pontokat a test, r i - a távolság a pontokat a test tengelyére z a térbeli koordináta-rendszerben.A verbális értelmezése mondhatom: a tehetetlenségi nyomaték határozza meg az értékek összege elemi tömege szorozva a tér a távolság az alapszinten.

Van egy másik formula, amelyeket a bizonyos tehetetlenség:

Van dm - tömeges elem, r - a távolság az elem dm tengelyére z .Verbális lehet az alábbiak szerint történik: a tehetetlenségi nyomatéka a rendszer lényeges pontokon, vagy viszonyítva pólustest (pont) - az algebrai összege a termék a tömegek lényeges pontokon alkotó szervezet, a négyzete távolságban a pole 0.

Érdemes megemlíteni, hogy két féle tehetetlenségi nyomatéka - axiálisés centrifugális.Van is olyan dolog, mint a fő tehetetlenségi nyomatéka (GMI) (tekintettel a fő tengelye).Általános szabály, hogy mindig külön.Most tudjuk számítani a tehetetlenségi nyomatéka sok szervek (henger, lemez, gömb, kúp, gömb, és így tovább.), De nem fog menni a tisztázó összes képlet.

hivatkozási rendszerek

Az első Newton foglalkozott egységes egyenes vonalú egyenletes mozgás, ami látható csak egy bizonyos referenciakeret.Még hozzávetőleges elemzése mechanikai jelenségek azt mutatják, hogy a tehetetlenség törvénye végezzük nem minden referencia-keret.

Vegyünk egy egyszerű kísérletet: kapura a labdát, egy vízszintes asztalra az autóban, és nézni a mozdulatait.Ha a vonat egy lelkiállapot tekintetében a Földön, és a labda tartása nyugodt, amíg nem lépünk rá bármely más szervezet (pl kéz).Ezért a referencia rendszer, amely együtt jár a Föld, a tehetetlenség törvénye végzik.

Képzeld el, hogy a vonat megy a Földhöz képest egyenletesen és egyenes.Aztán egy referencia rendszer, amely együtt jár a vonat, a labda fogja megmenteni a lelkiállapot, és az egyik, hogy kapcsolatban van a Föld - az állam egységes és egyenes vonalú mozgás.Ezért a törvény tehetetlenségi végezzük nemcsak a referenciakeret társított a földet, hanem minden más mozgó képest a Föld egyenletesen és egyenes.

Most képzeld el, hogy a vonat felgyorsul gyorsan, akár hirtelen fordul (minden esetben együtt mozog gyorsulást a Földhöz képest).Aztán, mint korábban, a labda pedig egyenletes és egyenes vonalú egyenletes mozgás, amit azelőtt száguldó vonat.Ugyanakkor, tekintettel a labdát vonat, derül ki egy nyugalmi állapotot, bár nem szervek, amelyek visszavonták tőle.Ez azt jelenti, hogy a referencia frame kapcsolódó gyorsulás a vonat a Földhöz képest, a tehetetlenség törvénye van törve.

Így a rendszer a hivatkozás, amelyben a tehetetlenség törvénye nevezzük inerciális.Azok, amelyek nem teljesítik - nem inerciális.Azonosítani őket egyszerűen: ha a test mozog egyenletesen egy egyenes vonal (bizonyos esetekben - nyugodt), a tehetetlenségi rendszer;ha egyenetlen mozgás - nem inerciális.

Tehetetlenség

Elég fogalmát több értékes, és ezért megpróbálja a lehető legnagyobb mértékben figyelembe venni, hogy részletesen.Íme egy példa.Te csendben állni a busz.Hirtelen elkezd mozogni, és így egyre gyorsulás.Lesz hátradőlve már.De miért?Ki vagy te húzza?A szempontból egy megfigyelő a Földön (inerciális vonatkoztatási rendszer), akkor marad a helyén, amíg kielégítő első törvénye Newton.A szempontból egy megfigyelő a busz, akkor elkezd visszafelé haladva, mintha minden erő.Tény, hogy a lábad, amelyek kapcsolódnak a súrlódás a padlón a busz, megy előre, és akkor,
elvesztette az egyensúlyát, kellett esik vissza.Így írja le a test mozgását egy nem Inerciarendszer, és figyelembe véve azt az igényt, hogy további erők hatnak a testrész kapcsolatok egy ilyen rendszer.Ez az erő a tehetetlenségi erő.

kell jegyezni, hogy ezek fiktív, mert nincs egyetlen szerv vagy mező hatása alatt, amit elkezdett mozogni a busz.Newton törvényei, hogy az erők a tehetetlenségi nem alkalmazandó azonban, hogy használja őket együtt a "valódi" erők lehetővé teszi, hogy leírja a mozgás nem inerciális referencia rendszerek önkényes eszközök igénybe vétele.Ez a lényege a bemeneti erők tehetetlenségi.

Most már tudod, mit tehetetlenség, a tehetetlenségi nyomaték és a tehetetlenségi rendszerek, tehetetlenségi erők.Mi lépni.

transzlációs mozgást végző rendszerek

Tegyük fel, hogy valamilyen szerv, amely a nem-inerciális referencia keret mozog a gyorsulás A0 tehetetlenségi erő működik F. Egy nem-inerciális egyenlet analóg Newton második törvénye a formája:

Hol A0 - a gyorsulás a test tömege m , ami miatt az F erő tekintetében nem Inerciarendszer;Fіn - a tehetetlenségi erő.Az F erő a jobb oldalon az "igazi" abban az értelemben, hogy a kapott kölcsönhatása szervek, attól csak a különbség a koordináták és sebességek kölcsönható anyag pont, hogy nem változik az egyik frame a másikra, mozgó folyamatosan.Ezért nem változik, és az erő F. Ez invariáns tekintetében az átmenet.De Fіn Felmerül nem azért, mert a kölcsönhatás a szervek, hanem azért, mert a gyors mozgása a referencia keret, ami miatt változik a gyorsított átmenet egy másik rendszeren, így nem állandóak.

centrifugális tehetetlenségi erő

úgy a szervek magatartása nem-Inerciarendszer.XOY képest elfordul a tehetetlenségi rendszer, azt jelenti, hogy feltételezzük, a Föld állandó szögsebességgel ω.Erre példa a rendszer az alábbi ábra.

azt mutatja, a hajtás, ahol a sugárirányban szerelt bot és fárasztó, kék gyöngy, "kötött" az a korong tengelyével rugalmas kötél.Míg a meghajtó nem forog, a kötél nem deformálódott.Ugyanakkor a kikapcsolódáshoz meghajtó a labdát egy kis szakaszon a kötelet, amíg a rugalmas erő favg nem lehet olyan, ami egyenlő a labda tömege m normál gyorsulás Apt = -ω2R, azaz favg = -mω2R , ahol R - a kör sugara, amely leírja forgása közben a labda körül a rendszer.

Ha a szögsebesség ω lemez állandó marad, majd a labda megáll mozgás tengelyéhez képest OX.Ebben az esetben, a vázhoz képest XOY, amely kapcsolatban van a lemezen, a labda lesz állapotban nyugodt.Ez azzal a ténnyel magyarázható, hogy ebben a rendszerben, amellett, hogy erő favg, labdát, hogy az erő a tehetetlenségi FCF , amely arra irányul, a sugár mentén a forgástengelyhez a lemez.Szilánok rendelkező formában, ahogy a képlet alább látható, az úgynevezett centrifugális erő a tehetetlenség.Ez csak akkor fordul elő a forgó keret.

Coriolis-erő kiderül, hogy amikor a szervek mozog viszonylag Rotating referencia képkockák őket, amellett, hogy a centrifugális erő a tehetetlenségi jár egy másik erő - a Coriolis.Ez mindig merőleges a sebesség vektor a test V, ami azt jelenti, hogy nem végeznek munkát a szervezetben.Kiemeljük, hogy a Coriolis-erő nyilvánul meg csak akkor, amikor a test mozog tekintetében nem-inerciális referencia rendszer, amely elvégzi a forgatást.A képlet a következő:

Mivel az expressziós (V * ω) a vektoros termék vektorok zárójelben, arra lehet következtetni, hogy az irányt a Coriolis-erő határozza meg a ökölszabály velük kapcsolatban. A készülék:

Van Ө - közötti szög a vektorok v és ω .

Összefoglalva

tehetetlenség - ez egy csodálatos jelenség, hogy minden nap minden egyes személy folytat százszor, bár mi nem észrevenni.Úgy gondoljuk, hogy a cikk adta meg a választ fontos kérdésekre, hogy mi a tehetetlenség, amit erőt és a tehetetlenségi nyomaték, aki felfedezte a jelenség a tehetetlenség. róla, csak kíváncsi.