Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Плюсы и минусы инерции

Определение и общие принципы инерции

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Инерция – это свойство тела сохранять свое состояние покоя ли равномерного и прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или действие их взаимно компенсировано.

Буквально, слово инерция переводится с латыни как косность, вялость. Инерция является свойством любой материи.

При поступательном движении в качестве меры инерции служит масса (m). При вращательном движении в качестве меры инерции можно использовать массу, но часто применяют момент инерции (J).

Масса тела служит одной из основных характеристик тела в динамике и является количественной характеристикой инертности тела, то есть способности тела обладать определённым ускорением (\overrightarrow{a}), при приложении к телу силы (\overrightarrow{F}).

Закон инерции

Закон инерции, в окончательном виде, сформулировал И. Ньютон. На сегодняшний момент он формулируется следующим образом:

Любое тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно, относительно инерциальных систем отсчета, пока воздействие на него других тел не заставит его изменить свое состояние.

Закон инерции стал одним из важнейших законов в динамике. Этот закон определяет пригодность системы отсчета для исследования движения в динамическом и кинематическом смыслах. Он стал первым шагом при установлении основных законов классической механики.

Движение по инерции — это равномерное и прямолинейное движение. Инерциальное движение – это движение по кратчайшему расстоянию, а кратчайшим расстоянием между двумя точками в свободном пространстве является прямая. Инерциальное движение аналогично состоянию покоя, поскольку всегда можно найти такую инерциальную систему отсчета, которая бы перемещалась со скоростью рассматриваемого тела, в которой тело будет покоиться.

Из сущности явления инерции вытекает возможность использования этого явления. Явление сохранения скорости может приносить пользу, а может наносить вред в зависимости от ситуации, в которой оно проявляется. Так, существование известного аттракциона такого, как качели не могло бы существовать при отсутствии рассматриваемого явления. Тело толкают один раз, и оно движется, чем меньше масса тела и сила трения, тем меньше изменяется скорость тела, тем дольше качели раскачиваются. Часто в качестве положительного проявления инерции приводят долгий полет мяча или шайбы при ударе по ним. При спуске с горы на лыжах или санках можно благодаря инерции еще катиться по поверхности Земли. Если на велосипеде набрать необходимую скорость, то некоторое время ехать не прикладывая усилий для того, чтобы крутить педали. Инерция оказывает помощь спортсмену, толкающему ядро, штангу, метающему копье. Инерцию использует человек при прыжках в длину. Стряхивая пыль с одежды, мы используем инерцию. Перескакивая через препятствия, мы используем инерцию. Движение космических кораблей использует явление инерции. После того, как космический корабль выходит на заданную траекторию от движется по инерции. Используя явление инерции, автомобилист может экономить бензин, выключая двигатель и заканчивая движение по инерции. Земля и все небесные тела перемещаются по инерции.

С другой стороны то, что тела не могут мгновенно изменять свою скорость, может причинять вред. Так, транспорт не может мгновенно уменьшить скорость до нуля, тормозной путь автомобиля может быть довольно большим, из-за чего происходит множество аварий. Если человек запнулся за какой – то предмет, то он может упасть. Явление инерции заставляет падать при скольжении в гололед.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Явление инерции можно продемонстрировать в следующем эксперименте. Необходимо взять сухую тонкую палку, приблизительно около метра длиной. Две полоски бумаги склеить в виде колец. В кольца вложить столовые ножи или повесить на гвоздях. Палку подвесить на бумажных кольцах (рис.1). Другой палкой сильно ударить по центу подвешенной палки. При этом висящая палка сломается, а бумажные кольца останутся целыми. Можно заменить бумажные кольца, на кольца, из ниток или даже из волоса. Этот опыт показывает, что подвешенная палка стремится сохранить свое состояние покоя, при резком ударе палка ломается раньше, чем удар достигает концов палки.
Плюсы и минусы инерции, пример 1
ПРИМЕР 2
Задание Зачем нужны ремни безопасности в автомобиле?
Решение Когда человек едет в автомобиле, он перемещается относительно Земли со скоростью автомобиля, которая может быть весьма велика 100 км/ ч и более. Когда автомобиль вынужден резко затормозить, то пассажиры и водитель, не привязанные к креслу ремнем безопасности, продолжают свое движение по инерции с прежней скоростью. И в результате, очень часто в таких случаях покидают машину через лобовое стекло с печальными последствиями.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.