• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Vad är tröghet?

    Du kanske tänker på tröghet som en mystisk kraft som hindrar dig från att göra något du måste göra, som dina läxor, men det är inte vad fysiker menar med ordet. Inom fysik är tröghet tendensen hos ett objekt att förbli i vila eller i ett tillstånd av enhetlig rörelse. Denna tendens är beroende av massa, men det är inte exakt samma sak. Du kan mäta ett objekts tröghet genom att använda en kraft för att ändra dess rörelse. Tröghet är objektets tendens att motstå den tillämpade kraften.
    Begreppet tröghet kommer från Newtons första lag.

    Eftersom de verkar så allmänt idag, är det svårt att uppskatta hur revolutionerande Newtons tre rörelselag var till den tidens vetenskapliga gemenskap. Innan Newton och Galileo hade forskare haft en 2000-årig tro på att föremål hade en naturlig tendens att komma till vila om de lämnats ensamma. Galileo behandlade denna tro med ett experiment som involverade lutande plan som mötte varandra. Han drog slutsatsen att en boll som cyklar upp och ner dessa plan skulle fortsätta att stiga till samma höjd för alltid om friktion inte var en faktor. Newton använde detta resultat för att formulera sin första lag som säger:

    Varje objekt fortsätter i sitt tillstånd av vila eller rörelse i en rak linje såvida inte den utövas av en extern kraft. uttala den formella definitionen av tröghet.
    Tröghet varierar med massan

    Enligt Newtons andra lag är kraften (F) som krävs för att ändra ett objekts rörelsestillstånd en produkt av objektets massa (m) ) och accelerationen som produceras av kraften (a):

    F \u003d ma

    För att förstå hur massa är relaterad till tröghet, tänk på en konstant kraft F c som verkar på två olika kroppar . Den första kroppen har massa m 1 och den andra kroppen har massan m 2.

    När man verkar på m 1 ger F c en acceleration a 1 :

    (F c \u003d m 1a 1)

    När man agerar på m 2 ger det en acceleration a 2:

    (F c \u003d m 2a 2)

    Eftersom F c är konstant och inte förändras, är följande sant:

    m 1a 1 \u003d m 2a 2

    och

    m 1 /m 2 \u003d a 2 /a 1

    Om m 1 är större än m 2, så vet du att en 2 kommer att vara större än en 1 för att göra båda lika F c, och vice versa.

    Med andra ord är objektets massa ett mått på dess tendens att motstå kraften och fortsätta i samma rörelsestillstånd. Även om massa och tröghet inte betyder exakt samma sak, mäts tröghet vanligtvis i massenheter. I SI-systemet är dess enheter gram och kilogram, och i det brittiska systemet är enheterna sniglar. Forskare diskuterar vanligtvis inte tröghet i rörelseproblem. De diskuterar vanligtvis massa.
    Moment of Inertia

    En roterande kropp har också en tendens att motstå krafter, men eftersom den består av en samling partiklar som är på olika avstånd från rotationscentrumet, talar forskare om sitt tröghetsmoment snarare än trögheten. Trögheten hos en kropp i linjär rörelse kan likställas med dess massa, men att beräkna tröghetsmomentet för en roterande kropp är mer komplicerat eftersom det beror på kroppens form. Det generaliserade uttrycket för tröghetsmomentet (I) eller en roterande kropp med massan m och radien r är

    I \u003d kmr 2

    där k är en konstant som beror på form på kroppen. Tröghetsenheterna är (massa) • (axel-till-rotation-massavstånd) 2.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com