Inertia ja liikettä koskevat lait

Inertia on nimi liikkuvan esineen taipumukselle pysyä liikkeessä tai levossa olevan esineen pysyvän levossa, ellei siihen kohdistu voimaa. Tämä käsite määritettiin määrällisesti vuonna 2006 Newtonin ensimmäinen liikelaki.

Sana inertia tuli latinalaisesta sanasta iners, mikä tarkoittaa tyhjää tai laiskaa ja jonka käytti ensimmäisenä Johannes Kepler.

Inertia on kaikkien materiaalista tehtyjen esineiden, joilla on massa, laatu. He tekevät mitä tekevät, kunnes voima muuttaa nopeuttaan tai suuntaansa. Pysyvällä pöydällä oleva pallo ei alkaa pyöriä, ellei jotain työnnä sitä, olkoon se sitten käsi, ilmapuhallus tai värähtely pöydän pinnalta. Jos heitit pallon kitkattomassa avaruuden tyhjiössä, se liikkuisi samalla nopeudella ja suunnassa ikuisesti, ellei siihen vaikuttaisi painovoima tai muu voima, kuten törmäys.

Massa on mitta inertia. Suuremman massan esineet vastustavat liikkeen muutoksia enemmän kuin pienemmän massan esineet. Massiivisempi pallo, kuten lyijyä valmistettu pallo, vie enemmän työtä aloittaaksesi sen liikkuvan. Ilmakokoonpano voi asettaa liikkeelle samankokoisen, mutta pienen massan styroksivaaalipallon.

Arjessa näemme liikkuvien pallojen lepäävän. Mutta ne tekevät niin, koska niihin vaikuttaa painovoima sekä kitkan ja ilmankestävyyden vaikutukset. Koska sitä me havaitsemme, länsimainen ajatus seurasi vuosisatojen ajan Aristoteleen teoriaa, joka sanoi, että liikkuvat esineet lopulta lepäävät ja tarvitsivat jatkuvaa voimaa pitääkseen heidät sisään liikettä.

Galileo kokeili 1700-luvulla pyörivien pallojen kaltevuutta lentokoneissa. Hän huomasi, että kitkan vähentyessä pallot vierittivät alas kaltevan tason, joka saavutti melkein saman korkeuden, liikkuen takaisin vastakkaiselle tasolle. Hän perusteli, että jos kitkaa ei olisi, ne vierittävät alas kaltevuuden ja jatkavat sitten liikkumista vaakasuoralla pinnalla ikuisesti. Se ei ollut pallo synnynnäinen asia, joka sai sen lopettamaan liikkumisen; se oli kosketuksessa pintaan.

Isaac Newton kehitti Galileon havainnoissa esitetyt periaatteet ensimmäiseksi liikelaksekseen. Pallo etenee jatkamasta vierimistä, kun se on liikkeessä. Nopeuden ja suunnan muuttaminen vaatii voiman. Se ei tarvitse voimaa jatkaakseen liikkumista samalla nopeudella samaan suuntaan. Ensimmäiseen liikelakiin viitataan usein inertialakina. Tätä lakia sovelletaan inertiaaliseen viitekehykseen. Seuraus 5 / NewtonPrincipia sanoo:

Tiettyyn tilaan sisältyvien kappaleiden liikkeet ovat keskenään samanlaisia ​​riippumatta siitä, onko tila levossa vai liikkuu tasaisesti eteenpäin suorassa linjassa ilman ympyräliikettä.

Tällä tavalla, jos pudotat pallon liikkuvalle junassa, joka ei kiihdy, näet pallon putoavan suoraan alaspäin, kuten teisit junalla, joka ei liikkunut.