Инерция и законы движения

Инерция - это название склонности объекта в движении оставаться в движении или объекта в покое, чтобы оставаться в покое, если на него не действует сила. Эта концепция была определена количественно в Первый закон движения Ньютона.

Слово инерция произошло от латинского слова iners, что означает «ленивый» или «ленивый», и впервые его использовал Йоханнес Кеплер.

Инерция - это качество всех объектов, созданных из материи, которые обладают массой. Они продолжают делать то, что делают, пока сила не изменит их скорость или направление. Мяч, сидящий на столе, не начнет вращаться, если на него не надавит что-то, будь то рука, порыв воздуха или вибрация с поверхности стола. Если вы бросите шар в космический вакуум без трения, он будет двигаться с той же скоростью и в любом направлении навсегда, если на него не воздействует сила тяжести или другая сила, такая как столкновение.

Масса является мерой инертность. Объекты с большей массой противостоят изменениям движения больше, чем объекты с меньшей массой. Более массивный шар, например, сделанный из свинца, потребует больше толчка, чтобы начать его вращение. Шар из пенопласта такого же размера, но с малой массой, может быть приведен в движение воздушным потоком.

В повседневной жизни мы видим, как катящиеся шары приходят на отдых. Но они делают это потому, что на них действует сила тяжести и воздействие трения и сопротивления воздуха. Поскольку это то, что мы наблюдаем, в течение многих веков западная мысль следовала теории Аристотеля, кто сказал, что движущиеся объекты в конце концов остановятся и нуждаются в постоянной силе, чтобы удержать их в движение.

В семнадцатом веке Галилей экспериментировал с катящимися шарами на наклонных плоскостях. Он обнаружил, что при уменьшении трения шарики, катящиеся по наклонной плоскости, достигли почти такой же высоты, откатываясь в противоположную плоскость. Он рассуждал, что если бы не было трения, они бы скатились по склону, а затем продолжали бы катиться по горизонтальной поверхности навсегда. Это не было чем-то врожденным в шаре, которое заставило бы это прекратить катиться; это был контакт с поверхностью.

Исаак Ньютон развил принципы, показанные в наблюдениях Галилея, в свой первый закон движения. Требуется усилие, чтобы остановить движение мяча после его движения. Требуется сила, чтобы изменить его скорость и направление. Не нужно силы, чтобы продолжать двигаться с той же скоростью в том же направлении. Первый закон движения часто называют законом инерции. Этот закон применяется к инерциальной системе отсчета. Следствие 5 из НьютонПринципия говорит:

Движения тел, включенных в данное пространство, являются одинаковыми между собой, независимо от того, находится ли это пространство в покое или движется равномерно вперед по прямой линии без кругового движения.

Таким образом, если вы уроните шар на движущийся поезд, который не ускоряется, вы увидите, что шар падает прямо вниз, как если бы вы были на поезде, который не двигался.