Setrvačnost je pojem ve fyzice, který je definován jako tendence objektu klást odpor změně svého pohybu. Jinými slovy, setrvačnost působí jako odpor proti jakékoli změně rychlosti jakéhokoli fyzikálního objektu.
- Co je to setrvačnost?
- Zákon setrvačnosti a první Newtonův pohybový zákon
- Typy setrvačnosti
- A. Setrvačnost klidu
- B. Setrvačnost pohybu
- C. Směrová setrvačnost
- Příklady setrvačnosti v každodenním životě
- (i). Satelity
- (ii). Padání plodů a listů
- (iii). Oprašování koberce
- (iv). Pád dopředu při vystupování z jedoucího autobusu
- (v). Pokračující víření mléka po ukončení míchání
- (vi). Běh sportovce před skokem do dálky
- (vii). Předmět vržený mimo jedoucí vlak
- (viii). Jízda po zakřivené silnici
- (ix). Pád mince do sklenice
- (x). Bezpečnostní pásy
Co je to setrvačnost?
Síla, která udržuje nehybné objekty v klidu (zůstávají v klidu) nebo pohybující se objekty v pohybu stejnou rychlostí a stejným směrem, pokud je nezastaví vnější síla. Lze ji také definovat jako odpor objektu, který se brání změně tím, že zůstává v klidu nebo v pohybu.
Zákon setrvačnosti a první Newtonův pohybový zákon
Pojmem setrvačnosti je první Newtonův pohybový zákon, který se také označuje jako „zákon setrvačnosti“. Podle tohoto zákona-
Předmět bude nadále ve stavu klidu nebo ve stavu pohybu, pokud na něj nebude působit vnější síla.“
Podívejme se na příklad, abychom lépe pochopili pojem setrvačnosti.
Řekněme, že člověk šlape na kole a náhle sešlápne přední brzdu. V tomto případě se jeho tělo dále pohybuje a přeletí přes řídítka. Síla působící na přední brzdy zde působí jako vnější síla.
Typy setrvačnosti
Existují tři typy setrvačnosti, a to:
A. Setrvačnost klidu
Setrvačnost klidu lze definovat jako neschopnost předmětu nebo tělesa samovolně měnit svůj klidový stav. Například když se auto náhle rozjede, cestující v něm padají dozadu. Přemýšleli jste někdy o tom, proč se to děje? Inu, spodní část, která je v kontaktu s autem, se dá do pohybu, zatímco horní část zůstává v důsledku setrvačnosti klidu v klidu.
B. Setrvačnost pohybu
Setrvačnost pohybu lze definovat jako neschopnost předmětu nebo tělesa samo od sebe měnit svůj pohybový stav. Pokud například obrátíme první příklad, pochopíme setrvačnost pohybu. Řekněme, že jedete v jedoucím autě, a když se náhle zastaví, všichni cestující spadnou dopředu. To proto, že spodní část těla, která je v kontaktu s autem, je v klidu, zatímco horní část má v důsledku setrvačnosti pohybu tendenci zůstat v pohybu.
C. Směrová setrvačnost
Směrovou setrvačnost lze definovat jako neschopnost jakéhokoli fyzikálního objektu změnit sám od sebe směr svého pohybu. Například když se auto pohybuje po kruhové křivce, cestující sedící uvnitř jsou vymrštěni ven. Děje se tak díky setrvačnosti směru, aby byl zachován směr pohybu.
Příklady setrvačnosti v každodenním životě
(i). Satelity
Satelit je objekt v prostoru, který krouží nebo se pohybuje kolem většího objektu. Víte, jak se stále pohybuje kolem většího objektu, aniž by se zastavil? Je to díky setrvačnosti pohybu, která ji udržuje v kruhovém pohybu.
(ii). Padání plodů a listů
Přemýšleli jste někdy o tom, proč padají plody nebo listy, když se třesou větve stromu? Je to způsobeno setrvačností klidu. Před zatřesením je větev v klidu, ale když se stromem zatřese, větev se začne pohybovat, zatímco plody a listy zůstávají v původním stavu klidu. Proto padají dolů.
(iii). Oprašování koberce
Víte, co způsobuje, že z koberce padají částečky prachu? Za všechno může kouzlo setrvačnosti. Když mlátíte klackem do koberce, koberec se začne pohybovat, ale prachové částice v něm zůstávají v původním stavu setrvačnosti klidu. Opakované tlučení do koberce způsobí, že prachové částice opadají, a tím získáte čistý koberec.
(iv). Pád dopředu při vystupování z jedoucího autobusu
Zkoušeli jste někdy vystoupit z jedoucího autobusu? No, pokud ano, pak jistě znáte výsledek, ale přemýšleli jste někdy nad tím, proč padáte dopředu a ne dozadu? Je to opět způsobeno setrvačností pohybu. Když cestující vystupuje z jedoucího autobusu, jeho horní část těla je stále v pohybu, a když se dotkne země, která je v klidu, jeho tělo se v důsledku setrvačnosti pohybu převrátí dopředu.
(v). Pokračující víření mléka po ukončení míchání
Všimli jste si někdy pokračujícího víření mléka i poté, co jste přestali míchat lžíci cukru nebo kakaa v mléce? Kouzelné, že? Nebylo by špatné říci, že je to díky kouzlu setrvačnosti pohybu, které udržuje mléko v pohybu uvnitř sklenice.
(vi). Běh sportovce před skokem do dálky
Jistě jste už někdy viděli sportovce běžet před skokem do dálky, ale přemýšleli jste někdy nad tím, proč to dělají? Inu, dělají to proto, aby se ze setrvačnosti pohybu dostali do setrvačnosti klidu. To jim usnadňuje skok do dálky. Není to fascinující?
(vii). Předmět vržený mimo jedoucí vlak
Všimli jste si někdy, proč se předmět vržený mimo jedoucí vlak pohybuje opačným směrem a stejnou rychlostí jako vlak? Inu, je to opět způsobeno pojmem klidová setrvačnost
(viii). Jízda po zakřivené silnici
Při jízdě po zakřivené silnici jste jistě měli pocit, že z auta vyletíte. Je to kvůli setrvačnosti směru, která má tendenci udržovat váš pohyb v přímém směru
(ix). Pád mince do sklenice
Tento trik, kdy minci vložíte do sklenice, aniž byste se jí skutečně dotkli, jste jistě zažili. Stává se to proto, že když náhle zatáhnete za karton, na kterém je mince položena, spadne do sklenice, protože má tendenci zůstat v klidovém stavu
(x). Bezpečnostní pásy
No, bezpečnostní pásy v autě slouží k tomu, aby vás ochránily při nehodě. Působí jako vnější síla, která udrží vaše tělo neporušené při střetu vozidla s jakýmkoli vnějším objektem. V takovém případě se horní část vašeho těla, která je ve stavu pohybu, snaží v důsledku setrvačnosti pohybu pohybovat vpřed, ale bezpečnostní pás vám přijde na pomoc a účinek setrvačnosti zruší.
.