Vysvětlíme, co je setrvačnost a jaké existují typy. Newtonův princip setrvačnosti a každodenní příklady, kdy je setrvačnost zažívána.
Co je setrvačnost?
Je voláno dovnitř fyzický setrvačnost vůči odporu, kterému tělesa brání, aby změnila svůj stav pohybu nebo klidu, buď aby změnila svou rychlost, kurz nebo se zastavila; i když se tento termín vztahuje také na změny vašeho fyzického stavu.
Takové těleso vyžaduje sílu, která překoná setrvačnost, aby změnila svou dráhu, která by se jinak držela zákonů hnutí rovnoměrné přímočaré, nebo k zahájení pohybu, jinak by zůstalo v klidu. To samozřejmě s ohledem na to, že neexistuje žádný absolutní klid nebo přímočarý a rovnoměrný pohyb vesmír, s výjimkou založené na referenčním systému (od pozorování). Proto se raději mluví o „relativním odpočinku“.
Tímto způsobem se tělo o Systém Bude mít větší setrvačnost do té míry, že vyžaduje síly větší intenzity k úpravě stavu pohybu nebo ke změně fyzického stavu. "Setrvačné síly" jsou síly fiktivní, které pozorovatel vnímá v rámci referenčního rámce.
Druhy setrvačnosti
Ve fyzice se tedy rozlišují dva typy setrvačnosti: mechanická a tepelná.
- Mechanická setrvačnost. Souvisí s obtížností úpravy pohybu a klidu, jak jsme si vysvětlili dříve. To přímo závisí na množství Hmotnost těla nebo systému a tenzoru setrvačnosti.
- Tepelná setrvačnost. Měří obtížnost těla nebo systému upravit je teplota stykem s jinými předměty nebo přímým zahřátím. Záleží na tepelné kapacitě těla nebo systému.
Mechanickou setrvačnost však lze dále rozdělit na:
- Dynamická setrvačnost. Je prezentován tělesy v relativním pohybu.
- Statická setrvačnost. Je prezentováno tělesy v relativním klidu.
- Rotační setrvačnost. Představují jej tělesa vykazující rotační pohyb.
- Translační setrvačnost. Souvisí s celkovou hmotností těles.
Princip setrvačnosti
Princip setrvačnosti, známý jako Newtonův první zákonuvádí, že tělesa budou mít tendenci udržovat si svůj klidový stav nebo rovnoměrný přímočarý pohyb, dokud na ně nepůsobí vnější síla schopná překonat uvedené vytrvalost, která se nazývá, jak již bylo řečeno, setrvačná síla.
Tento princip fyziky matematicky formuloval Sir Isaac Newton ve své práci Philosophiae naturalis principia mathematica vydaný v roce 1687 na základě známého zákona setrvačnosti Galilea Galileiho. A jedním z jeho základních konceptů je ekvivalence mezi klidovým stavem (rychlost 0) a přímočarým a rovnoměrným pohybem, protože v obou případech, pokud nastanou, znamenají, že na dané těleso nepůsobí žádná vnější síla.
Na druhou stranu, pokud pozorujeme těleso cestovat a postupně ztrácejí rychlost, můžeme tuto ztrátu rychlosti připsat působení třecích sil, které překonávají její setrvačný princip.
Příklady setrvačnosti
Setrvačnost lze ověřit a zažít na mnoha příkladech. Některé mohou být:
- Bezpečnostní pás. Když se vozidlo pohybuje konstantní rychlostí, cestující s ním tuto rychlost sdílejí. Pokud však řidič náhle zastaví vozidlo (nebo se srazí s jiným vozidlem, které mu brání pokračovat v jeho trajektorii), cestující pocítí tlak setrvačnosti, který je nutí udržovat pohyb, který měli před zastavením, a vrhá je dopředu. Poté zasáhne bezpečnostní pás, překoná setrvačnost a přeruší jejich pohyb, čímž zabrání nárazu do čelního skla.
- Tlačení těžkého předmětu. Při tlačení těžkého předmětu v klidu je pociťována potřeba překonat setrvačnost silou těch, kteří tlačí. Jakmile je objekt poražen, bude se pohybovat snadněji, protože bude v pohybu; ale zpočátku se bude bránit pohybu.
- Rychle vytáhněte ubrus. Při typickém aktu kouzelníků se stahuje ubrus s předměty nahoře, které díky setrvačným silám zůstávají na místě a nepohybují se spolu s látkou.
- Brzdění vlaků. Když se vlaky snaží zastavit ve stanici, chvíli jim to trvá, protože setrvačnost, kterou přinášejí, je tak velká, že vyžadují větší prostor brzdění.
- Nepálené stavby. Adobe je běžným stavebním materiálem, zejména v nejchudších domácnostech, protože má velkou tepelnou setrvačnost: odolává zahřívání a udržuje vnitřek domova chladnější.