Iz vsakdanje izkušnje moremo potrditi naslednji sklep: hitrost in smer gibanja telesa, se lahko spremeni le v interakciji z drugim telesom.To privede do pojava vztrajnosti, ki smo razpravljali v tem članku.
Kaj je vztrajnost?Primer življenjske Opažanja
preuči primer, ko je neki organ v začetni fazi poskusa že v gibanju.Kasneje bomo videli, da je zmanjšanje hitrosti in zaustavitev telo ne more potekati brez dovoljenja, saj je razlog za to je vpliv na njega drugega organa.
Verjetno imate več kot enkrat videti kot potniki, ki potujejo v tovornjak nenadoma nagniti med zaviranjem ali pritisniti na strani na prelomnici.Zakaj je tako?Nadalje razložiti.Ko je, na primer, so atleti teči določeno razdaljo, da se trudijo, da razvijejo največjo hitrost.Teče skozi ciljno črto, morda ne boste imeli za vožnjo, vendar pa ne more končati kratko, zato športnik teče le nekaj metrov, kar pomeni, zavezala k obali.
Iz zgornjih primerov lahko sklepamo, da imajo vsi organi funkcijo obdržati hitrost in smer gibanja, ne da bi lahko hkrati jih takoj spremenite kasneje delovanje telesa.Domnevamo lahko, da v odsotnosti zunanjega delovanja bo ohranil telo in hitrost in smer gibanja tako dolgo, kot želite.Torej, kaj je vztrajnost?Ta pojav shranite hitrost telesa v odsotnosti izpostavljenosti do drugih organov.
Odpiranje vztrajnostni
Ta lastnost teles odkril italijanski znanstvenik Galileo Galilei.Na podlagi njihovih poskusov in obrazložitve, je trdil: če telo ne reagira z drugimi organi, je bodisi v stanju tišine ali potez enakomerno.Njegova odkritja so sklenili znanosti kot pravo vztrajnosti, vendar podrobneje Rene Descartes je oblikovano, in celo Sir Isaac Newton je uvedla v svoj pravni sistem.
Zanimivo dejstvo: vztrajnost, ki nas je pripeljalo do opredelitve Galileo, je bilo obravnavano v antični Grčiji Aristotelu, temveč zaradi pomanjkanja razvoja znanosti, ni bila dana natančno besedilo.Prvi Newtonov zakon pravi: obstaja
referenčni okvir v zvezi s katero je organ, ki premakne naprej, ostaja hitrost konstantna, če to ne deluje, katero koli drugo telo.Formula vztrajnostni v isti splošni obliki in ne, vendar pod predstavljamo niz drugih formul, ki razkrivajo njene značilnosti.
Naletne organi
Vsi vemo, da je hitrost osebi, avtom, vlakom, ladjo ali drugih organov, postopoma povečuje, ko se začne premikati.Vsi ste videli začetek raket na televiziji ali vzletanje letal na letališču - se poveča hitrost ni sunkovit, ampak postopoma.Opazovanja in vsakodnevna praksa pravi, da se morajo vsi organi skupno značilnost: hitrost gibanja teles v procesu njihove interakcije se postopoma spreminja, zato so morali spremeniti za nekaj časa.Ta lastnost se imenuje vztrajnost teles.
Vse inertno telo, vendar ne v vseh enako vztrajnosti.Od dveh interakcija teles, bo višje v vrstnem redu, ki bo pridobil manjši pospešek.Tako, na primer, ko streljanje pištolo postane manj pospešek od vložka.Ko vzajemno odboj od odraslih in otrok, odraslih drsalec v dobi manj pospešek kot otroka.To pomeni, da je več inertnost odraslih.
Za opredelitev vztrajnost teles so uvedle posebno vrednost - masa telesa, je ponavadi označena z m .Da bi lahko primerjali maso različnih organov, mora masa po kateremkoli izmed njih šteje enoto.Njena izbira je lahko poljubna, vendar mora biti primerna za praktično uporabo.SI enota teže imajo posebno sklicevanje trdega zlitine platine in iridija.Ona nosi ime vsi vemo - kilogramsko.Opozoriti je treba, da vztrajnost trdno telo tam 2 vrst: translacijsko in rotacijsko.V prvem primeru je merilo vztrajnosti mase, v drugi - vztrajnostni moment, kar bomo obravnavali kasneje.
vztrajnostnem
Tako imenovani skalar fizikalna količina.Enota SI za vztrajnostni moment je kg * m2 .Splošna formula je:
Obstaja mi - masa točk telesa, r i - razdaljo od točke telesa na os Z v prostorski koordinatni sistem.Ustno razlago lahko to reči: vztrajnostni moment je določena z vsoto produktov osnovne mase, pomnoženo s kvadratom razdalje od osnovnega sklopa.
Obstaja pa še ena formula, značilna za določen inerciji:
Obstaja dm - masa element, r - oddaljenost od elementov dm na os Z .Verbalna lahko formuliramo takole: vztrajnostni moment sistema pomembnih točkah, ali relativno glede na pole telesa (točka) - je algebraična vsota produkta množic materialnih točk, ki sestavljajo telo, kvadratni njihove oddaljenosti do pol 0.
Treba je omeniti, da obstajata dve vrsti vztrajnostnih momentov - aksialniin centrifugalna.Obstaja tudi taka stvar kot glavnih vztrajnostnih momentov (GMI) (glede na glavni osi).Praviloma so vedno razlikujejo.Sedaj lahko izračunamo vztrajnostnih momentov za številne organe (valja, diska, krogle, stožca, krogle, in tako naprej.), Pa ne bo šel v razjasnitvi vseh formul.
referenčne sisteme
Prvi Newtonov zakon obravnavati enotno premočrtno gibanje, ki ga je mogoče videti le v določenem referenčnem okviru.Tudi približna analiza mehanskih pojavov, kaže, da je zakon o vztrajnosti ne izvaja v vseh referenčnih okvirov.
Razmislite preprost poskus: mu je ponudil gol na vodoravno mizo v avto in gledal njegove gibe.Če vlak v stanju duha v zvezi z Zemljo in vodenje miren žogo, dokler ne bomo ukrepali na to katera koli druga telesa (npr roko).Zato v referenčni sistem, ki je povezan z Zemljo, se izvaja zakon vztrajnosti.
Predstavljajte si, da bo vlak šel glede na Zemlji enakomerno in naravnost.Nato v referenčni sistem, ki je povezan z vlaka, žoga bo rešil stanje duha, in tisto, ki je povezano z zemljo - stanje enotnih in premočrtno gibanje.Zato je pravo vztrajnostni izvede ne le v referenčni okvir, povezano z zemljo, ampak tudi v vseh drugih gibljejo glede na Zemlji enakomerno in naravnost.
Zdaj pa si predstavljajte, da je vlak pobere hitrost hitro ali nenadoma obrne (v vseh primerih, se giblje s pospeškom glede na zemlji).Potem pa, kot prej, žogo vzdržuje enakomerno in premočrtno gibanje, ki ga je imel pred pospeševanjem vlak.Vendar pa je v zvezi z vlakom ball sama izhaja iz stanja miru, čeprav ni organi, ki so ga umakniti iz njega.To pomeni, da zakon vztrajnostni je v opazovalnem povezano s pospeševanjem vlaka glede na zemljo zdrobljen.
Tako sistem referenca, v katerih so zakon vztrajnosti imenuje inercija.Tisti, ki se ne izvaja - ne inercialnih.Jih prepozna preprosto: če telo enakomerno premika v ravni liniji (v nekaterih primerih - je miren), je zaradi vztrajnosti sistema;če neenakomerno gibanje - non-inercija.
vztrajnostnem
To je precej pojem multi-vrednotijo in zato bodo poskušali v čim večji meri, da menijo, da je v podrobnostih.Tukaj je primer.Si tiho stati v avtobusu.Nenadoma mu začne premikati in s tem pridobila pospešek.Boste naslonite nazaj preteklost.Ampak zakaj?Kdo vas vleče?Z vidika opazovalca na Zemlji (inercialni opazovalni sistem) boste ostali v mestu, medtem ko se izpolnjuje prvega zakona Newton.Z vidika opazovalca v avtobusu, začnete nazaduje, kot če bi ga kateri koli silo.V bistvu, vaše noge, ki so povezani s trenja s tlemi avtobusa, pojdi z njo, in vi,
izgubi ravnotežje, je moral pasti nazaj.Tako, da opisuje gibanje telesa v ne-inercialni referenčni in upoštevati je treba uvesti dodatne sile, ki delujejo na delu telesa vezi s takim sistemom.Ta sila je sila vztrajnosti.
treba opozoriti, da so fiktivne, ker ni enoten organ ali polje pod vplivom katerega boste začeli premikati avtobus.Newtonovi zakoni za sile vztrajnosti ne uporabljajo, pa je, da jih uporabite skupaj s "pravimi" sil omogoča opisujejo gibanje v non-inercialnih referenčnih sistemov poljubnih uporabo različnih orodij.To je bistvo vhodnih sil vztrajnosti.
Torej, zdaj veste, kaj vztrajnost, vztrajnostni moment in inercialnih sistemov, vztrajnostnih sil.Gremo naprej.
translacijskih motion sistemi
Denimo, da nekateri organ v non-inercialni opazovalni gibljejo s pospeškom a0 vztrajnostna sila deluje F. Za non-inercialnem enačb analogne drugi Newtonov zakon ima obliko:
Kje a0 - je pospešek telesa z maso m , ki je posledica sile F v zvezi z ne-inercialnem referenčni okvir;Fіn - sila vztrajnosti.Sila F na desni strani je "pravi" v smislu, da je posledica medsebojnega delovanja organov, odvisno samo od razlike koordinat in hitrosti interakcije materialne točke, ki ne spreminjajo iz enega okvira v drugega, enakomerno premikanje.Zato ne spreminja in sila F je invariantna glede na prehodu.Vendar Fіn ne nastane zaradi interakcije organov, vendar zaradi hitrega gibanja referenčnega okvira, ki je zato, da se spreminja v hitrem prehodu na drugačen sistem, tako da ni invariantna.
centrifugalna sila vztrajnosti
upoštevati obnašanje teles v non-inercialnem referenčni okvir.XOY vrti glede na inercialnem sistema, pomeni, da prevzame Zemljo s konstantno kotno hitrostjo ω.Primer je sistem na sliki spodaj.
zgoraj prikazuje pogon, kjer radialno nameščena palica in nosil modro kroglico, "vezani" na osi koluta elastično vrv.Medtem ko se disk ne vrti, se vrv ne deformirajo.Vendar Odmotavanje pogon žogo malo odsek vrv do elastične sile favg ne sme biti taka, da je enaka teži krogelni m svoje normalne pospešek Apt = -ω2R, tj favg = -mω2R , kjer je R - je polmer kroga, ki opisuje med vrtenjem žoge okoli sistema.
Če kotna hitrost ω disk ostaja konstantna, nato pa se bo žoga ustavi smeri glede na os OX.V tem primeru, glede na okvir XOY, ki je povezano z diska, bo žogo v stanju miru.To je mogoče razložiti z dejstvom, da je v tem sistemu, poleg prisilili favg, žogo sili vztrajnostnega FCF , ki je usmerjen vzdolž radija od osi vrtenja diska.Silani, ki imajo obliko, kot v formuli prikazano spodaj, imenovano centrifugalno silo vztrajnosti.To se lahko zgodi samo v rotirajoči okvirju.
Coriolisova sila Izkazalo se je, da ko organi premikajo relativno vrtečega referenčnih okvirjev na njih, poleg centrifugalne sile vztrajnosti deluje druga sila - so Coriolisova.Vedno je pravokotna na vektorja hitrosti telesa V, kar pomeni, da ne izvaja vsako delo na telesu.Želimo poudariti, da sama Coriolisova sila manifestira samo takrat, ko se telo premika v zvezi z ne-inercialni opazovalni sistem, ki izvaja rotacijo.Njena formula je, kot sledi:
Ker izraz (v * ω) je vektorski produkt vektorjev v oklepaju, je mogoče sklepati, da je smer Coriolisova veljavnosti določi po pravilu palca v zvezi z njimi. Njegova enota je:
Obstaja Ө - je kot med vektorji proti in ω .
V zaključek
vztrajnost - to je neverjetno fenomen, ki vsak dan vsaka oseba, ki opravlja stokrat, čeprav ne bomo opazili.Mislimo, da je članek dal odgovore na pomembna vprašanja o tem, kaj vztrajnost tisto moč in vztrajnostni momenti, ki je odkril fenomen vztrajnosti. prepričajte, da ste bili sprašujete.
