No ikdienas pieredzi, mēs varam apstiprināt šādu secinājumu: ātrumu un kustības virziens organismā var mainīt tikai tā mijiedarbību ar citu ķermeni laikā.Tas rada fenomenu inerce, ko mēs apspriestu šajā rakstā.
Kas ir inerce?Piemērs dzīves novērojumi
apsvērt gadījumā, ja dažas ķermeņa sākotnējā stadijā eksperimenta jau ir kustībā.Vēlāk mēs redzēsim, ka ātruma samazināšana un apstāšanās organisms nevar notikt bez atļaujas, jo iemesls tam ir ietekme uz viņu no citas iestādes.
Jūs, iespējams, ir vairāk nekā vienu reizi uzskatīta par pasažieriem, kuri ceļo ar kravas automašīnu pēkšņi noliekties uz priekšu bremzēšanas vai nospiests uz sāniem pie pagrieziena punktā laikā.Kāpēc tā?Tālāk izskaidrotu.Ja, piemēram, sportisti palaist noteiktu attālumu, viņi cenšas attīstīt maksimālo ātrumu.Braucot cauri finiša līniju, jums nav jāskrien, bet jūs nevarat pārtraukt īss, un tāpēc sportists iet dažus metrus, tas ir, apņemoties līdz krastam.
No iepriekš minētajiem piemēriem, mēs varam secināt, ka visas struktūras, ir līdzeklis, lai saglabātu ātrumu un kustības virzienu, bez iespējas, tajā pašā laikā uzreiz mainīt tos vēlāk rīcība no ķermeņa.Mēs varam pieņemt, ka, ja nav ārējās darbības saglabās ķermeni un ātrumu un kustības virzienu, ja vien jūs vēlaties.Tātad, kas ir inerce?Šis fenomens saglabātu ātrumu organismā nav iedarbības citām struktūrām.
atvēršana inerce
šo īpašumu struktūru atklāja Itālijas zinātnieks Galileo Galilejs.Balstoties uz saviem eksperimentiem un pamatojuma, viņš apgalvoja: ja organisms nereaģē ar citām iestādēm, tā ir vai nu tādā stāvoklī miers vai kustas vienmērīgi.Viņa atklājumi iekļauti zinātnē ar tiesību aktiem inerces, bet sīkāk Renē Dekarts formulēja to, un pat sers Īzaks Ņūtons ir ieviesusi savā tiesību sistēmā.
Interesants fakts: inerce, kas ir novedusi mūs pie definīciju Galileo, tika uzskatīts, senajā Grieķijā Aristotelis, bet gan tāpēc, ka trūkst zinātnes attīstībā, precīzs formulējums netika dota.Ņūtona pirmais likums nosaka: ir
atskaites sistēma attiecībā uz kuriem iestāde, kas kustas uz priekšu, ātrums paliek nemainīgs, ja tas nedarbojas jebkuru citu.Inerces formula tādā pašā vispārējā formā un nē, bet tālāk mēs piedāvājam virkni citu formulu, atklājot savas funkcijas.
Inerces struktūras
Mēs visi zinām, ka ātrums personai, automašīnu, vilcienu, kuģu un citu struktūru palielina pakāpeniski, kad viņi sāk kustēties.Visi no jums ir redzējis uzsākt raķešu TV vai paceļoties no lidaparāta lidostā - tie palielina ātrums nav saraustīts, bet pakāpeniski.Novērojumi un ikdienas prakse teikt, ka visas struktūras, ir kopīga iezīme: ātrumu kustības institūciju par to mijiedarbības procesā mainās pakāpeniski, un tāpēc viņiem ir nepieciešams, lai mainītu uz brīdi.Šī funkcija tiek saukta par inerce struktūru.
All inerts ķermenis, bet ne visi vienādi inerci.No diviem mijiedarbojoties struktūrām, tas būs lielāks tādā secībā, kas iegūs mazāku paātrinājumu.Tātad, piemēram, ar shot pistoli paātrinājuma kļūst mazāks nekā kārtridžā.Kad savstarpējā atgrūšana pieaugušo slidotājs un pieaugušo bērns saņem mazāku paātrinājumu, nekā bērnu.Tas norāda, ka lielāka inertums pieaugušo.
raksturot inerce iestāžu ir ieviesušas īpašu vērtību - masa organismā, to parasti apzīmē ar m .Lai varētu salīdzināt masu dažādām iestādēm, masu jebkuru no tiem būtu jāuzskata par vienību.Viņas izvēle var būt patvaļīga, bet tam jābūt ērti praktiskai lietošanai.SI vienības svars ir īpaša norāde, kas izgatavoti no cietā sakausējuma platīna un irīdija.Viņa nēsā nosaukumu zināms mums visiem - par kilogramu.Jāatzīmē, ka inerce organismā var būt no 2 veidu: atklājumu un rotācijas.Pirmajā gadījumā inerces ir pasākums svara otrais - inerces moments, ko mēs apspriedīsim vēlāk.
Inerces
Ts skalārs fizikāls lielums.SI sistēmas mērvienība inerces moments ir kg * m2 .Vispārinātu formula ir:
Ir mi - ir svars ķermeņa punktiem, r i - attālums no punktiem ķermeņa asij z telpisko koordinātu sistēmu.Vārdiskais interpretācija var teikt: inerces moments nosaka no ilga masu produktu, kas reizināts ar kvadrāta attālumā no bāzes komplektu summu.
Ir vēl viens formula, raksturīga zināma inerce:
Ir dm - masa elements, r - attālums no elementa dm asij z .Verbālā var formulēt šādi: uz inerces moments sistēmas daļiņu vai korpusa pole (punkts) - ir algebriskā summa produkta masu būtiskos punktos, kas veido ķermeni ar kvadrātveida to attālums līdz pole 0.
ir vērts pieminēt, ka ir 2 veidu brīžos inerces - axialun centrbēdzes.Ir arī tāda lieta kā galveno inerces momenti (GMI) (attiecībā uz galvenajiem asīm).Kā likums, viņi vienmēr ir atšķirīgas.Tagad mēs varam aprēķināt mirkļus inerces daudzus struktūrām (cilindra, disks, lode, konuss, sfēra, un tā tālāk.), Bet neiešu precizēt visas formulas.
atskaites sistēmas
Pirmais Ņūtona likums risina ar vienotu taisnvirziena kustību, ko var redzēt tikai noteiktā atskaites.Pat aptuvens analīze mehānisko parādību liecina, ka likums inerces tiek veikta ne visos atskaites sistēmu.
Apsveriet vienkāršu eksperimentu: raidīja bumbu uz horizontālas virsmas ar automašīnu un skatīties viņa kustības.Ja vilciens ir prāta stāvoklis attiecībā pret Zemi, un bumbu, lai saglabātu mieru, kamēr mums nav rīkoties saskaņā ar to, ko citas iestādes (piemēram, ar roku).Tādēļ atsauces sistēmu, kas ir saistīta ar Zemi, likums inerces tiek veikta.
Iedomājieties, ka vilciens dosies attiecībā pret Zemi vienmērīgi un taisni.Tad, atsauces sistēma, kas ir saistīts ar vilcienu, bumba glābs prāta stāvokli, un vienu, kas ir saistīta ar Zemi - stāvokli vienveidīgas kustības.Līdz ar to likums inerces tiek veikta ne tikai atskaites, kas saistīti ar zemi, bet arī visās citās pārvietojas attiecībā pret Zemi vienmērīgi un taisni.
Tagad iedomājieties, ka vilciens uzņem apgriezienus ātri vai pēkšņi pagriežas (visos gadījumos, tas kustas ar paātrinājumu attiecībā pret zemi).Tad, tāpat kā iepriekš, bumba uztur vienotu un taisna kustības, kas viņam bija pirms ātruma pārsniegšanu vilcienu.Tomēr attiecībā uz balli vilcienu pati nāk no valsts klusums, lai gan nav nevienas struktūras, kas būtu jāņem no tā tā.Tas nozīmē, ka pārskata rāmī, kas saistīts ar paātrinājumu vilciena attiecībā pret zemi, likums inerces ir bojāta.
Tādējādi atskaites sistēma, kurā likums inerces sauc par inerces.Tie, kas netiek veiktas - nav inerciālās.Norāda tās vienkārši: ja ķermenis kustas vienmērīgi pa taisnu līniju (dažos gadījumos - tas ir sirdsmiers), inerces sistēma;ja nevienmērīga kustība - nav inerces.
Inerces
Tas ir diezgan jēdziens multi-novērtētas un tāpēc centīšos, cik vien iespējams, apsvērt to detalizēti.Šeit ir piemērs.Jūs mierīgi stāvēt autobusā.Pēkšņi viņš sāk kustēties, un tādējādi iegūstot paātrinājumu.Jums būs liesās atpakaļ pagātnē.Bet kāpēc?Kas jūs esat atstājuši?No viedokļa novērotājs uz Zemes (inerciālo atskaites sistēmu) jums palikt savā vietā, vienlaikus apmierinot pirmo likumu Newton.No viedokļa novērotājs autobusu, jūs sākat iet atpakaļ, it kā ar jebkuru spēku.Patiesībā, kājas, kas ir saistīti ar berzes ar grīdas autobusu, iet uz priekšu ar to, un tu,
zaudēt savu līdzsvaru, nācās krist atpakaļ.Tādējādi, lai aprakstītu kustību organismā bez inerces atskaites, un ņem vērā vajadzību ieviest papildu spēkus, kas darbojas uz ķermeņa daļu saikni ar šādu sistēmu.Šis spēks ir inerces spēks.
Jāpiebilst, ka tie bija fiktīvi, jo nav vienota struktūra, vai lauka reibumā, kas jums sāka virzīties autobusu.Ņūtona likumi inerces spēkiem neattiecas, tomēr, lai izmantotu tos kopā ar "reālo" spēki ļauj, lai aprakstītu kustību patvaļīgu non-inerciālās atskaites sistēmas, kas izmanto dažādus instrumentus.Tas ir viss punkts ieejas spēku inerces.
Tātad tagad jūs zināt, ko inerce, inerces moments un inerces sistēmām, inerces spēkiem.Mēs virzāmies tālāk.
atklājumu kustības sistēmas
Pieņemsim, ka daži ķermenis bez inerces atskaites rāmis pārvietojas ar paātrinājumu a0 attiecībā pret inerces spēks darbojas F. bez inerces vienādojumu analogu Ņūtona otrais likums ir formā:
Kur A0 - šis paātrinājums ķermeņa svars m , kas izraisa spēka F attiecībā pret non-inerces atskaites;Fіn - Inerces spēks.Spēku F labajā pusē ir "īsta" tādā nozīmē, ka tas ir kas izriet mijiedarbība struktūru, atkarībā tikai uz starpību starp koordinātām un ātrumu, kas mijiedarbojas būtiskos jautājumos, kas nav pāriet no viena kadra uz otru, pārvietojas vienmērīgi.Tāpēc, tas nemaina un spēks F. Tas ir invariantu attiecībā uz pāreju.Bet Fіn rodas nevis tāpēc, ka mijiedarbības struktūras, bet gan tāpēc, ka ātra atskaites rāmis, kas ir iemesls, kāpēc tā mainās paātrinātā pāreju uz citu sistēmu, tāpēc tas nav invariantu.
centrbēdzes spēks inerces
apsvērt uzvedību struktūru, kas nav inerces modeli.XOY rotē attiecībā pret inerciālās sistēmu, nozīmē, ka mēs pieņemam Zemi nemainīgā leņķisko ātrumu ω.Piemērs ir sistēma attēlā.
iepriekš redzams disks, kur radiāli uzstādīts stienis un valkā zilu lodītes, "neizbēgami", lai diska asij elastīgā virvē.Kamēr disks negriežas, virve netiek deformēts.Tomēr neapzināts disks bumbu mazliet stiept virve līdz elastīgo spēkā favg nevar būt tāda, ka produkts masas kontroli ir m tās normāla paātrinājums Apt = -ω2R, ti favg = -mω2R , kur R - ir apļa rādiuss, kas apraksta rotācijas kontroli ap sistēmā laikā.
Ja Leņķiskais ātrums ω disks paliek nemainīga, tad bumba apstāsies kustība attiecībā pret ass OX.Šajā gadījumā, attiecībā pret rāmja XOY, kas ir saistīts ar diska, bumbu būs stāvoklī miera.Tas ir izskaidrojams ar to, ka šajā sistēmā, turklāt piespiest favg, bumbu uz inerces FCF , kas vērsta pa rādiusā no rotācijas ass diska spēka.Silāna kam veidlapu, kā formulā parādīts zemāk, ko sauc par centrbēdzes spēku inerces.Tas var notikt tikai rotējošajā rāmī.
Koriolisa spēks izrādās, ka gadījumos, kad iestādes pārvietot salīdzinoši rotējošu atsauču uz tiem, papildus centrbēdzes spēka inerces darbojas cits spēks - tās Koriolisa.Tas vienmēr ir perpendikulāri Ātruma vektora no ķermeņa V, kas nozīmē, ka tā neveic nekādu darbu uz ķermeņa.Mēs uzsveram, ka Koriolisa spēks izpaužas tikai tad, kad ķermenis kustas attiecībā uz trešo inerciālo atskaites sistēmu, kas veic rotāciju.Tā formula ir šāda:
Kopš izteiksmes (v * ω) ir vektors produkts vektoriem iekavās, var secināt, ka virziens Koriolisa spēka nosaka noteikums īkšķis attiecībā uz tiem. Tā vienība ir:
Ir Ө - ir leņķis starp vektoriem v un ω .
Noslēgumā
inerce - tas ir pārsteidzošs fenomens, ka katru dienu katrs cilvēks veic simts reizes, lai gan mums nav paziņojums to.Mēs domājam, ka raksts ir devis jums svarīgas atbildes uz jautājumiem par to, ko inerce kāda spēka un brīžiem inerces, kas atklāja fenomenu inerces. pārliecināts, ka jums ir jautājums.
