Inercja jest pojęciem w fizyce, które jest zdefiniowane jako tendencja obiektu do oporu wobec zmiany w jego ruchu. Innymi słowy, bezwładność działa jako opór wobec wszelkich zmian w prędkości dowolnego obiektu fizycznego.
- Co to jest bezwładność?
- Prawo bezwładności i pierwsze prawo ruchu Newtona
- Typy bezwładności
- A. Inercja spoczynku
- B. Inercja ruchu
- C. Inercja kierunku
- Przykłady bezwładności w życiu codziennym
- (i). Satelity
- (ii). Spadanie owoców i liści
- (iii). Odkurzanie dywanu
- (iv). Upadek do przodu podczas wysiadania z jadącego autobusu
- (v). Ciągłe wirowanie mleka po zaprzestaniu mieszania
- (vi). Bieg sportowca przed wykonaniem długiego skoku
- (vii). Przedmiot wyrzucony poza jadący pociąg
- (viii). Jazda po zakrzywionej drodze
- (ix). Wpadanie monety do szklanki
- (x). Pasy bezpieczeństwa
Co to jest bezwładność?
Bezwładność jest definiowana jako siła, która utrzymuje obiekty nieruchome w miejscu (pozostają w spoczynku) lub obiekty ruchome w ruchu z tą samą prędkością i w tym samym kierunku, chyba że zostanie zatrzymana przez siłę zewnętrzną. Można ją również zdefiniować jako opór obiektu wobec zmian poprzez pozostawanie w stanie spoczynku lub w ruchu.
Prawo bezwładności i pierwsze prawo ruchu Newtona
Koncepcja bezwładności leży w pierwszym prawie ruchu Newtona, które jest również określane jako „Prawo bezwładności”. Zgodnie z tym prawem-
Obiekt będzie trwał w stanie spoczynku lub w stanie ruchu, chyba że zadziała na niego siła zewnętrzna.”
Przyjrzyjrzyjmy się przykładowi, aby lepiej zrozumieć pojęcie bezwładności.
Powiedzmy, że osoba pedałuje na rowerze i nagle uderza w przedni hamulec. W tym przypadku, jej ciało kontynuuje ruch i przelatuje nad kierownicą. Tutaj siła przyłożona do przednich hamulców działa jak siła zewnętrzna.
Typy bezwładności
Są trzy rodzaje bezwładności mianowicie:
A. Inercja spoczynku
Inercję spoczynku można zdefiniować jako niezdolność obiektu lub ciała do samodzielnej zmiany stanu spoczynku. Na przykład, kiedy samochód zostaje nagle uruchomiony, pasażerowie w nim spadają do tyłu. Czy zastanawialiście się kiedyś, dlaczego tak się dzieje? Cóż, dolna część, która jest w kontakcie z samochodem, wchodzi w ruch, podczas gdy górna część pozostaje w spoczynku ze względu na bezwładność spoczynku.
B. Inercja ruchu
Inercję ruchu można zdefiniować jako niezdolność obiektu lub ciała do samodzielnej zmiany swojego stanu ruchu. Na przykład, jeśli odwrócimy pierwszy przykład, zrozumiemy bezwładność ruchu. Załóżmy, że jesteś w jadącym samochodzie, a kiedy nagle się zatrzymuje, wszyscy pasażerowie spadają do przodu. To dlatego, że dolna część ciała, która jest w kontakcie z samochodem jest w spoczynku, podczas gdy górna część ma tendencję do pozostania w ruchu ze względu na bezwładność ruchu.
C. Inercja kierunku
Inercję kierunku można zdefiniować jako niezdolność dowolnego obiektu fizycznego do samodzielnej zmiany kierunku ruchu. Na przykład, kiedy samochód porusza się po okrągłym łuku, pasażerowie siedzący w środku są wyrzucani na zewnątrz. Dzieje się to z powodu bezwładności kierunku w celu utrzymania kierunku ruchu.
Przykłady bezwładności w życiu codziennym
(i). Satelity
Satelita to obiekt w przestrzeni kosmicznej, który okrąża lub porusza się wokół większego obiektu. Czy wiesz jak to się dzieje, że porusza się on wokół większego obiektu bez zatrzymania? To dzięki bezwładności ruchu, która utrzymuje go w ruchu okrężnym.
(ii). Spadanie owoców i liści
Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego owoce lub liście spadają, gdy gałęzie drzewa są potrząsane? Dzieje się tak z powodu bezwładności spoczynku. Przed potrząsaniem gałąź jest w spoczynku, ale kiedy drzewo jest potrząsane, gałąź zaczyna się poruszać, podczas gdy owoce i liście pozostają w swoim początkowym stanie spoczynku. Tak więc, spadają one w dół.
(iii). Odkurzanie dywanu
Czy wiesz, co sprawia, że cząsteczki kurzu spadają z dywanu? To wszystko dzięki magii bezwładności. Kiedy bijesz kijem w dywan, dywan zaczyna się poruszać, ale znajdujące się w nim cząsteczki kurzu pozostają w swoim początkowym stanie bezwładności spoczynku. Powtarzające się bicie dywanu powoduje, że cząsteczki kurzu opadają, dając w ten sposób czysty dywan.
(iv). Upadek do przodu podczas wysiadania z jadącego autobusu
Czy kiedykolwiek próbowałeś wysiąść z jadącego autobusu? Cóż, jeśli tak, to na pewno znasz wynik, ale czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, dlaczego spadasz do przodu, a nie do tyłu? Jest to ponownie spowodowane bezwładnością ruchu. Kiedy pasażer wysiada z poruszającego się autobusu, jego górna część ciała jest nadal w ruchu, a kiedy styka się z ziemią, która jest w spoczynku, jego ciało przewraca się do przodu z powodu bezwładności ruchu.
(v). Ciągłe wirowanie mleka po zaprzestaniu mieszania
Czy zauważyłeś kiedyś ciągłe wirowanie mleka nawet po zaprzestaniu mieszania łyżki cukru lub kakao w mleku? Magia, czyż nie? Nie byłoby źle powiedzieć, że jest to spowodowane magią bezwładności ruchu, która utrzymuje mleko w ruchu wewnątrz szklanki.
(vi). Bieg sportowca przed wykonaniem długiego skoku
Na pewno widziałeś sportowców biegnących przed wykonaniem długiego skoku, ale czy kiedykolwiek zastanawiałeś się dlaczego to robią? Cóż, robią to, aby wprowadzić siebie w bezwładność ruchu z bezwładności spoczynku. To ułatwia im oddanie długiego skoku. Czyż nie jest to fascynujące?
(vii). Przedmiot wyrzucony poza jadący pociąg
Czy kiedykolwiek zauważyłeś, dlaczego przedmiot wyrzucony poza jadący pociąg porusza się w przeciwnym kierunku i z równą prędkością co pociąg? Cóż, to znowu wynika z koncepcji bezwładności spoczynkowej.
(viii). Jazda po zakrzywionej drodze
Podczas jazdy po zakrzywionej drodze na pewno miałeś wrażenie, że wylatujesz z samochodu. To z powodu bezwładności kierunku, która ma tendencję do utrzymywania twojego ruchu w linii prostej.
(ix). Wpadanie monety do szklanki
Na pewno doświadczyłeś tej sztuczki z wrzucaniem monety do szklanki bez jej dotykania. Dzieje się tak dlatego, że gdy nagle pociągniesz za karton, na którym leży moneta, wpadnie ona do szklanki, ponieważ ma tendencję do pozostawania w stanie spoczynku.
(x). Pasy bezpieczeństwa
Cóż, pasy bezpieczeństwa w samochodzie są po to, aby zapewnić bezpieczeństwo podczas wypadku. Działają one jako siła zewnętrzna, która utrzymuje Twoje ciało w nienaruszonym stanie, gdy Twój pojazd zderzy się z jakimkolwiek obiektem zewnętrznym. W tym przypadku górna część twojego ciała, która jest w stanie ruchu, próbuje poruszać się do przodu ze względu na bezwładność ruchu, ale pas bezpieczeństwa przychodzi ci na ratunek i anuluje efekt bezwładności.
.