Vi forklarer, hvad inerti er, og hvilke typer der findes. Newtons inertiprincip og hverdagseksempler, hvor inerti opleves.
Hvad er inerti?
Det kaldes ind fysisk træghed over for den modstand, som kroppen modsætter sig for at ændre deres bevægelsestilstand eller stilhed, enten for at ændre deres hastighed, kurs eller for at stoppe; selvom udtrykket også gælder for ændringer af din fysiske tilstand.
Et sådant legeme kræver en kraft, der overvinder inerti for at ændre sin bane, som ellers ville overholde lovene i bevægelse ensartet retlinet, eller for at igangsætte en bevægelse, ellers ville den forblive i ro. Dette selvfølgelig i betragtning af, at der ikke er nogen absolut hvile eller retlinet og ensartet bevægelse i univers, undtagen baseret på et referencesystem (fra observation). Derfor foretrækkes det at tale om "relativ hvile".
På denne måde kan en krop o system Det vil have en større inerti i det omfang, det kræver kræfter af større intensitet for at ændre sin bevægelsestilstand eller for at modificere sin fysiske tilstand. "Inertialkræfterne" er kræfter fiktive, som iagttageren opfatter inden for referencerammen.
Typer af inerti
Således skelnes der mellem to typer inerti i fysik: mekanisk og termisk.
- Mekanisk inerti. Relateret til vanskeligheden ved at ændre bevægelse og stilhed, som vi har forklaret tidligere. Det afhænger direkte af mængden af masse af kroppen eller systemet og af inertietensoren.
- Termisk inerti. Måler sværhedsgraden af en krop eller et system til at ændre sin temperatur ved at komme i kontakt med andre genstande eller ved at blive opvarmet direkte. Det afhænger af kroppens eller systemets varmekapacitet.
Imidlertid kan mekanisk inerti igen opdeles i:
- Dynamisk inerti. Det præsenteres af kroppe i relativ bevægelse.
- Statisk inerti. Det præsenteres af kroppe i relativ hvile.
- Rotationsinerti. Det præsenteres af kroppe, der udviser rotationsbevægelse.
- Translationel inerti. Det er knyttet til kroppens samlede masse.
Træghedsprincippet
Inertiprincippet, kendt som Newtons første lov, angiver, at kroppe vil have en tendens til at bevare deres hviletilstand eller ensartede retlinede bevægelse, indtil en ekstern kraft påføres dem, der er i stand til at overvinde nævnte udholdenhed, der kaldes som tidligere sagt, inertikraft.
Dette fysikprincip blev formuleret matematisk af Sir Isaac Newton i hans arbejde Philosophiae naturalis principia mathematica udgivet i 1687, baseret på Galileo Galileis velkendte inertilov. Og et af dets grundlæggende begreber er ækvivalensen mellem hviletilstanden (hastighed 0) og den for retlinede og ensartede bevægelser, da de i begge tilfælde, hvis de forekommer, indebærer, at der ikke virker nogen ydre kraft på den pågældende krop.
På den anden side, hvis vi observerer en krop rejse og gradvist tabe hastighed, kan vi tilskrive dette tab af hastighed til virkningen af friktionskræfter, der overvinder dets inertiprincip.
Eksempler på inerti
Træghed kan verificeres og opleves gennem adskillige eksempler. Nogle kan være:
- Sikkerhedssele. Når et køretøj bevæger sig med konstant hastighed, deler dets passagerer denne hastighed med det. Men hvis føreren pludselig standser køretøjet (eller kolliderer med et andet, der forhindrer det i at fortsætte sin bane), vil passagererne mærke træghedens skub, der får dem til at opretholde den bevægelse, de havde før stoppet, og kaste dem fremad. Så griber sikkerhedsselen ind, overvinder inerti og afbryder deres bevægelse, hvilket forhindrer dem i at ramme forruden.
- At skubbe en tung genstand. Når du skubber en tung genstand i hvile, mærkes behovet for at overvinde inerti med kraften fra dem, der skubber. Når det er besejret, vil objektet bevæge sig lettere, da det vil være i bevægelse; men i første omgang vil den modstå at bevæge sig.
- Træk hurtigt en dug. I den typiske handling af tryllekunstnere trækkes en dug med genstande ovenpå, som bliver på plads på grund af inertikræfter og ikke bevæger sig sammen med klædet.
- Bremsning af tog. Når togene søger at standse på stationen, tager de et stykke tid at gøre det, da den inerti, de medbringer, er så høj, at de kræver en større plads opbremsning.
- Konstruktionernes adobe. Adobe er et almindeligt byggemateriale, især i de mest usikre hjem, fordi det har en stor termisk inerti: det modstår opvarmning og holder hjemmets indre køligere.