Mene ne inertia? Ma'anar kalmar "inertia". A inertia na wani m jiki. Tabbatar da dalilin da lokacin da inertia

Daga yau da kullum da kwarewa ba za mu iya tabbatar da wadannan ƙarshe: gudun da kuma shugabanci na motsi na jiki za a iya canza kawai a lokacin da hulda da wani jiki dabam. Wannan ya ba Yunƙurin zuwa sabon abu na inertia, wanda mu tattauna a wannan talifin.

Mene ne inertia? Misali rayuwa lura

La'akari da yanayin inda wani jiki a farko mataki na gwaji ne riga a motsi. Daga baya za mu ga cewa karu a gudu da kuma dakatar da jiki ba zai iya daukar wuri ba tare da izni, saboda dalilin cewa shi ne sakamako a kan shi na wani jiki dabam.

Ka yiwuwa da fiye da sau daya dũba yadda fasinjojin da ke tafiya a harkar sufuri ta gwamnati, ba zato ba tsammani jingina gaba a lokacin braking ko guga man a kan ta gefe a kan wani m bi da bi. Me ya sa? Bayani. Lokacin da, misali, 'yan wasa gudu a wasu nesa, suna kokarin samar da iyakar gudu. Gudãna a cikin gama line, ya riga ya yiwu, kuma ba gudu, amma ba za ka iya daina takaice, don haka da dan wasa gudanar da wani 'yan mita, wato, aikin coasting.

Daga sama misalai da shi za a iya ƙarasa da cewa duk jikinsu suna da siffa da su ci gaba da gudun da kuma shugabanci na motsi, ba tare da kasancewa iya a lokaci guda take canza su daga baya mataki na jiki. Za mu iya ɗauka cewa a cikin rashi na waje ayyuka na jiki da kuma adana gudu da kuma shugabanci na motsi kamar dai kana so. Saboda haka, abin da yake inertia? Wannan sabon abu kiyayewa jiki gudu a cikin rashi na daukan hotuna zuwa wasu gawawwakin.

Opening na inertia

Irin wannan dukiya gawarwaki gano, da Italiyanci kimiyyar Galileo Galilei. Bisa ga yadda suka gwaje-gwajen da tattaunawa, ya yi jãyayya: idan jiki ba ya amsa tare da wasu gawawwaki, shi ne a wani kwantar da hankula a jihar, ko motsa gaba ɗaya. Binciken da kunshe a cikin kimiyya a matsayin dokar inertia, amma a mafi daki-daki tsara shi Rene Dekart da Isaak Nyuton riga aiwatar a cikin tsarin da dokokin.

Ban sha'awa, gaskiya ne: inertia, da definition wanda ya haddasa mana zuwa Galileo, aka dauke a zamanin tsohuwar Girka Aristotle, amma saboda rashin ci gaban kimiyya, ainihin wording aka ba a ba. Newton ta farko dokar cewa: akwai
frame na reference game da abin da jiki da motsa steadily kula da gudun m idan ba aiki wani jiki. Formula inertia a daya kuma takaita offline amma a kasa mu ba da yawa wasu dabarbari bayyana ta halaye.

da inertia gawarwaki

Dukanmu mun san cewa mutum gudun, mota, jirgin kasa, jirgin ko wasu gawawwakin qara hankali, a lokacin da suka fara motsa. Duk da ka gani, da ƙaddamar da makamai masu linzami a kan TV ko shan kashe jirgin sama a filin jirgin sama - su ƙara gudun ba m, amma hankali. Sanya ido, kazalika da ayyukan kullum da shawara cewa, duk jikin da kowa alama: gudun da motsi na jikinsu a kan aiwatar da su hulda da aka canza hankali, sabili da haka suna bukatar canza wani lõkaci. Wannan yanayin waya da ake kira inertia.

All inert jiki, amma ba duk da wannan inertia. Na biyu hulda da jikin shi zai zama mafi girma a cikin tsari, wanda zai saya da wani m hanzari. Saboda haka, misali, a lokacin da harbe-harben bindiga zama kasa hanzari fiye da harsashi. Lokacin da juna tunkuxe na balagaggun da yaro ya fara tasawa skater sami wani m hanzari fiye da yaro. Wannan ya nuna cewa inertia na fara tasawa more.

Don faye hali inertia gawarwaki shiga wani musamman da darajar - jiki nauyi, shi ne yawanci denoted da wasika m. Domin a iya kwatanta talakawa da daban-daban jikinsu, da taro na kõwa daga gare su kamata a yi la'akari da naúrar. Ta zabi na iya zama sabani, amma dole ne m ga m amfani. A SI naúrar na taro dauki musamman reference sanya daga mai wuya gami da platinum da iridium. An dukan mu sanannun sunan - kilogram. An lura da cewa inertia na wani m jiki ne na 2 iri: da translational da rotational. A farkon yanayin, da mudu na inertia ne da taro, a karo na biyu - lokacin da inertia, wanda za mu tattauna daga baya.

lokacin da inertia

Don haka ya kira scalar jiki yawa. A SI naúrar na lokacin na inertia ne kg · m ^2. A jimlace dabara ne kamar haka:

A nan, m _i - shi ne taro na da maki na jiki, r _i - ne nesa daga jiki da z-axis maki a sarari tsara tsarin. A fi'ili fassarar mu iya cewa lokacin da inertia ne m da Naira Miliyan Xari da kayayyakin da na farko taro yawaita da square na nesa da tushe sa.

Akwai wani dabara, halin da wasu lokacin da inertia:

Akwai DM - cell mass, r - da nisa daga kashi ga DM z axis. Verbally za a iya tsara yadda: lokacin da inertia na taro maki na tsarin, ko dangi da iyakacin duniya jiki (batu) - ne algebraic Naira Miliyan Xari da kayayyakin da taro na kasa da maki yin sama da jiki, da square na nesa daga 0 to iyakacin duniya.

Yana da daraja ambata cewa akwai 2 iri lokacin da inertia - axial kuma centrifugal. Akwai kuma irin wannan abu a matsayin shugaban makaranta lokacin da inertia (GMI) (tare da girmamawa ga babba da gatura). Matsayin mai mulkin, su ne ko da yaushe bambanta. Yanzu za mu iya lissafta da lokacin da inertia for yawa jikuna (Silinda, Disc, Sphere, mazugi, Sphere, da sauransu.), Amma ba za mu shiga cikin da tsaftacewa dukkan dabarbari.

reference tsarin

A farko dokar Newton aikata da uniform rectilinear motsi, wanda za a iya gani kawai a wani frame na reference. Ko wani m bincike na inji mamaki ya nuna cewa dokokin inertia ba a yi a duk reference Frames.

La'akari da wani sauki gwajin: muna sa da ball a kan wani kwance tebur a cikin mota da kuma tsayar da motsi. Idan jirgin kasa zai kasance a cikin wani sha'ani da natsuwa dangi zuwa ga ƙasa, sa'an nan da ball zai ci gaba da kwantar da hankula muddin ba mu yi aiki a kan shi da wani jiki dabam (misali, hannunka). Saboda haka, a cikin wani zance tsarin da ake dangantawa da Duniya, dokar inertia riko.

Tunanin cewa jirgin kasa zai tafi daga duniya gaba ɗaya, da tafarki. Sa'an nan, a cikin wani zance tsarin da ake dangantawa da jirgin kasa, da ball zai ajiye Jihar hankali, da kuma daya da ake dangantawa da Earth, - Jihar uniform motsi. Saboda haka, dokar inertia aka yi ba kawai a cikin firam na reference dangantaka da duniya, amma kuma a cikin dukan sauran motsi dangi da Duniya gaba ɗaya kuma a mike.

Yanzu tunanin cewa jirgin kasa Picks sama gudun sauri ko abruptly jũya (a dukkan lokuta, shi ne kara dangi zuwa ga Duniya). Sa'an nan kuma, kamar yadda a baya, ball kula da uniform da rectilinear motsi, wanda ya yi kafin mugun gudu jirgin kasa. Duk da haka, tare da girmamawa ga ball jirgin kasa kanta zo daga Jihar kwantar da hankula, ko da yake babu wani jiki da zai deduced ta daga gare shi. Wannan yana nufin cewa a cikin firam na reference hade da hanzari na jirgin kasa dangi zuwa ga ƙasa, da dokar da inertia ne karye.

Saboda haka, firam a wadda kake dokar inertia ake kira inertial. Kuma waɗanda aka bai za'ayi, - ba inertial. Ƙayyade su kawai: idan jiki motsa gaba ɗaya a cikin wani madaidaiciya line (a wasu lokuta - shi ne mai kwanciyar hankali), da inertial tsarin. idan motsi ne m - ba inertial.

inertia karfi

Wannan shi ne wani fairly mai daraja da ra'ayi, da kuma haka kokarin kamar yadda zai yiwu a yi la'akari da shi a daki-daki. Ga wani misali. Za ka tsaya a zare jiki a cikin bas. Nan da nan ya fara motsa, kuma ta haka ne samun hanzari. Za jingina da baya baya. Amma me ya sa? Wa kuke ja? Daga cikin ra'ayi na wani mai tsaro a kan Duniya (inertial reference tsarin) ku zauna a wuri, yayin da za'ayi ta farko dokar Newton. Daga cikin masu sa ido ta ra'ayi a cikin bas, ka fara faruwa da baya, kamar yadda idan karkashin wani karfi. A gaskiya ma, ka kafafu, wanda suna da alaka da gogayya da kasa na bas, ci gaba tare da shi, da kuma ku,
da rashin daidaituwa, ya yi fada da baya. Saboda haka, don bayyana kudirin na jiki a cikin wani maras inertial firam na reference wajibi ne a gabatar da kuma yi lissafi da ƙarin sojoji da aiki a kan sashi na jiki dangantaka da irin wannan tsarin. Wadannan sojojin ne sojojin na inertia.

Lura cewa su ne ƙagagge domin babu guda jiki ko a filin wasa, a ƙarƙashin rinjayar da ka fara motsa a cikin bas. Newton ta dokokin da inertial sojojin ba su shafi, duk da haka, yin amfani da su tare da "real" sojojin yale mu mu bayyana motsi a cikin sabani ba inertial tunani da tsarin amfani da daban-daban kayan aikin. Wannan shi ne dukan batu na shigar sojojin na inertia.

Saboda haka, yanzu ka san abin da yake cikin inertia lokacin da inertia da inertial reference tsarin, inertial sojojin. Motsi a kan.

Translational motsi tsarin

Yi tsammani cewa wasu jiki a wani maras inertial reference frame motsi da hanzari a ₀ dangi zuwa inertial karfi abubuwa F. Ga wani maras inertial lissafi analog Newton ta biyu dokar yana da siffar:

Inda wani ₀ - a jiki hanzari na taro m, wanda aka sa ta karfi F dangi zuwa wani maras inertial firam na reference. _Іn F - da karfi na _inertia. A karfi F a gefen dama ne "real" a ji cewa shi ne sakamakon hulda da daskararru dangane kawai a kan bambancin da tsarawa da kuma velocities na hulda abu da maki cewa ba su canja daga daya frame zuwa wani, motsi translationally. Saboda haka, ba canza da kuma karfi F. Shi ne maras canjawa game da irin wannan sauyin. Kuma a nan ya taso _іn F ba saboda hulda da jikinsu, amma saboda kara motsi na reference tsarin, wanda shi ne ya sa aka canza a wani m miƙa mulki ga wani daban-daban tsarin, don haka shi ne, ba maras canjawa.

A centrifugal karfi na inertia

La'akari da hali na mutane a cikin wadanda ba inertial firam na reference. XOY rotates dangi da inertial tsarin yana nufin muka ɗauka da Duniya a akai kusurwa gudu ω. An misali ne tsarin a cikin adadi a kasa.

Sama ya nuna da Disc, inda radially gyarawa sanda da kuma saka a blue ball, "daura" ga drive axis na roba igiya. Har da faifai rotates, da igiya aka ba maras kyau. Duk da haka, unscrewing da Disc dutsen ado hankali igiya lullube up har _gwama na roba karfi F ba ya zama irin wannan cewa ball ne samfurin na taro m at ta al'ada hanzari a _n = -ω ² R, Ina nufin F = -mω _gwama ² _R, a cikinsa R - ne radius daga cikin da'irar abin da ya bayyana kwan fitila a lokacin juyawa a kusa da tsarin.

Idan kusurwa gudu ω faifai rage m, da ball zai daina motsi tare da girmamawa ga axis sa. A wannan yanayin gwada XOY reference tsarin ake dangantawa da faifai, da ball zai kasance a cikin wani sha'ani na kwantar da hankula. Wannan bayani da cewa a cikin wannan tsarin, ban da karfi F _Lar, abubuwa a kan ball F _cf inertia, wanda aka directed tare da wani radius daga faifai axis na juyawa. Ƙarfi, da ciwon da tsari, kamar yadda a cikin dabara kasa, da ake kira da centrifugal karfi na inertia. Yana iya kawai faruwa a juyawa Frames na reference.

Coriolis karfi

Sai dai itace cewa a lokacin da gawawwakin motsa tare da girmamawa ga juyawa firam na reference, zuwa gare su, a cikin Bugu da kari ga centrifugal sojojin na inertia, aiki wani karfi - da Coriolis. Yana da kullum perpendicular zuwa vector V gudun da jiki, wanda ke nufin cewa ba yi da wani aiki a jiki. Mu jaddada cewa Coriolis karfi bayyana kanta kawai lokacin da jiki ne motsi game da wani ba-inertial reference frame, wanda daukawa fitar da juyawa. Its dabara ne kamar haka:

Tun da magana (v * ω) an ba da vector samfurin na vectors cikin baka biyu, sa'an nan shi za a iya ƙarasa da cewa shugabanci na Coriolis karfi ne m da dama-hannu mulki dangane da su. Its naúrar ne:

Ga Ө - ne kwana tsakanin vectors v kuma w.

a ƙarshe

Inertia - yana da ban mamaki sabon abu da kullum haunts kowane mutum daruruwan sau, ko idan mu kanmu ba su lura da ita. Muna tunanin cewa labarin ya ba ku muhimmanci amsoshin tambayoyi game da abin da yake inertia, cewa shi ne da ƙarfi, kuma lokacin da inertia, wanda ya gano sabon abu na inertia. Tabbas, shi ya ban sha'awa.