Полезные свойства инерции


Плюсы и минусы инерции и что о ней нужно знать

Весь мир вокруг нас находится в непрерывном изменении и движении. Эти явления изучает и описывает древняя наука физика. Для некоторых людей она кажется скучной. Но чтобы уверенно и безопасно существовать в окружающей среде, правильно пользоваться достижениями цивилизации, необходимо понимать сущность элементарных физических явлений. Поговорим об одном из них – инерции, которая может быть полезной, а может и навредить, привести к катастрофическим последствиям с человеческими жертвами.

Общая информация

Впервые этот термин применил и попытался описать явление древнегреческий философ Аристотель в IV веке до н.э. Позже, проделав многочисленные опыты, его учение развил Галилео Галилей. В конце XVIII века Исаак Ньютон обобщил их исследования и сформулировал закон инерции или первый закон механики, носящий его имя.

Инерцией называют свойство любых предметов (материальной точки) сохранять покой или движение при отсутствии внешних воздействий (сил), а также противостоять изменению своей скорости при действии посторонних сил.

Просто суть этого явления можно описать так: если на абсолютно ровной скользкой поверхности толкнуть какой-то предмет, то он будет двигаться с одинаковой скоростью бесконечно долго. При этом допускают, что силами трения и сопротивления окружающей среды можно пренебречь.

Все знают, что скорость любого предмета сама по себе не изменяется. Он не сможет самостоятельно начать двигаться или изменить направление без влияния внешних сил. Например, лодка стоит у берега и не двигается, но если её толкнуть, то она поплывёт. Движение начнётся только после воздействия извне.

Все предметы стремятся сохранять состояние покоя или движения. При трогании грузовика незакреплённый груз в его кузове смещается назад, при остановке – вперёд. То же самое можно наблюдать со стоящими пассажирами в общественном транспорте при резком изменении его скорости или направления.

Чем массивнее предмет, тем труднее привести его в движение, а в движении остановить. Ногой можно легко толкнуть лёгкий мячик, и он полетит далеко. Для его остановки не надо прилагать больших усилий. Чтобы сдвинуть гружёный товарный состав, нужны усилия двух тепловозов, а при его внезапной остановке тормозной путь может быть более 1000 метров.

Плюсы инерции

Из самого определения инерции исходит возможность использования этого явления. Стремление предметов сохранять свою скорость и направление может приносить людям выгоду или много вреда. Всё зависит от того в какой ситуации оно проявляется. Вот некоторые примеры положительного использования инерции:

  • Многие виды спорта и игр существуют благодаря этому явлению: лыжные, велосипедные и конькобежные гонки, толкание ядра, метание молота, диска, копья, хоккей, футбол, кёрлинг, фигурное катание, теннис и многие другие.
  • Сглаживание неравномерностей вращения в различных механизмах и двигателях внутреннего сгорания. В устройствах предусмотрен массивный вращающийся маховик, который периодически накапливает и отдаёт кинетическую энергию. При рабочем ходе поршня энергия запасается, а при холостом ходе – отдаётся, при этом помогает выводить поршень из нижней мёртвой точки. В итоге коленчатый вал вращается равномерно.
  • Экономия энергии при движении объектов (транспортных средств). Движение космических аппаратов вне атмосферы Земли происходит долго по инерции после отключения двигателей. Благодаря этому мы обеспечены надёжной связью через спутники, расположенные на геостационарных орбитах. Автомобилист экономит топливо, когда выключает передачу в машине и двигается какое-то время накатом. Для большей экономии придумали инерционный аккумулятор, в котором энергия торможения транспортного средства передаётся на вращающийся маховик, а потом используется для движения. В середине XX века в некоторых странах эксплуатировали необычный вид общественного транспорта – гиробус. Его движение осуществлялось от массивного маховика, который раскручивался при остановках на зарядных станциях.
  • Применение в приборах инерциальной навигации. Их работа основана на свойствах явления. Основной частью приборов является быстро вращающийся ротор, который имеет несколько степеней свободы. Такие устройства применяют в системах навигации космических аппаратов, морских судов, самолетов, подводных лодок, ракет.
  • Фиксация в определённом положении частей или всего механизма (объекта). Свойство вращающегося тела соблюдать своё положение используется в гироскопах. А они применяются для стабилизации космических аппаратов, летающих объектов (автопилот), положения отдельных частей механизмов. Гироскоп танкового орудия позволяет сохранять неизменное, наведённое на цель, положение ствола даже во время движения.
  • Стабилизация высотных объектов. Верхушки высотных сооружений под воздействием ветровой нагрузки отклоняются от вертикального положения. Для компенсации таких колебаний и ослабления эффекта горизонтального сейсмического воздействия, в небоскрёбах помещают инерционные демпферы. Они представляют собой массивные грузы, которые подвешиваются или устанавливаются на специальных креплениях в верхних этажах башен. При влиянии внешних сил на здание, груз по инерции сопротивляется этому, колебания гасятся.

Опасные проявления

Неправильное понимание и использование инерции иногда приводит к непоправимому ущербу. Ниже перечислены некоторые негативные проявления:

  1. Трата дополнительной энергии на разгон и торможение транспортных средств. Из-за инерции автомобили и поезда не могут мгновенно набрать нужную скорость или остановиться. По этой же причине происходит износ деталей тормозной системы. Их приходится периодически заменять.
  2. Аварии при столкновениях транспортных средств, несчастные случаи с людьми при переходе дорог. Из-за того, что движущиеся тела невозможно мгновенно остановить, может причиняться вред. Для каждого вида транспорта существует определённый тормозной путь. Для тяжёлых объектов он может быть довольно большим. По этой причине происходят столкновения автомобилей или поездов с гибелью людей. Особенно это актуально для морского транспорта, который останавливается очень медленно. При ходьбе человек может запнуться за какой-то предмет или поскользнуться на льду. По инерции тело будет двигаться вперёд и произойдёт падение, результатом которого может быть травма.
  3. Получение травм пассажирами транспорта. Когда люди едут в автомобиле, то они перемещаются относительно Земли со скоростью транспортного средства. При создании аварийной ситуации на дороге и резком торможении водитель и пассажиры, не зафиксированные ремнями безопасности, продолжают свое движение по инерции вперёд с прежней скоростью. Результатом могут быть травмы или вылет через лобовое стекло с вытекающими последствиями.
  4. Смещение перевозимых грузов при изменении скорости или направления транспортных средств. По этой причине всё, что перевозится, должно хорошо закрепляться. Несоблюдение этого правила приводит к авариям.
  5. Разрушительные последствия природных стихийных бедствий. Губительные действия землетрясений, цунами, лавин основаны на явлении инерции. Разрушение зданий при резких толчках земной поверхности происходит из-за того, что сами массивные строения не могут быстро сместиться. При лавине огромные массы снега съезжают по склону горы и, достигнув подножья, продолжают по инерции двигаться, сметая на своём пути всё, что встретилось.

Подведём итоги

Человек сам не может изменить законы природы, но ему под силу их познать и правильно использовать. Проявление инерции в повседневной жизни встречаются на каждом шагу. С ней мы сталкиваемся, когда выбиваем пыль из ковра, перепрыгиваем с разбега препятствие, бросаем мяч в кольцо. В кратком материале невозможно описать всё её многообразие. Но необходимо помнить, что она приносит пользу людям, а может быть опасной. При этом необходимо уберечь себя от вредных проявлений инерции, соблюдать меры предосторожности в быту, на улице, в транспорте, при выполнении работ, на отдыхе.

Похожие записи

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Инерция - это сопротивление объекта любому изменению его движения, включая изменение направления. Объект будет оставаться неподвижным или продолжать движение с той же скоростью и по прямой, если только на него не действует внешняя неуравновешенная сила.

Например, резиновый мяч не начнет подпрыгивать, пока кто-нибудь не подберет его и не бросит. По сути, если объект не движется, он не начнет двигаться, если на него не воздействует что-то еще.Та же идея может быть применена к движению: движущийся объект будет оставаться в движении, если на него не действует какая-либо внешняя противодействующая сила. Инерцию также называют Первым законом движения сэра Исаака Ньютона. Первый закон движения гласит:

Каждое тело пребывает в состоянии покоя или равномерного движения прямо вперед, за исключением случаев, когда оно вынуждено изменять свое состояние под воздействием сил. [Cohen & Whitman 1999 перевод]

Это в основном означает:

Каждый объект остается в покое или продолжает двигаться с той же скоростью, если что-то не заставляет его измениться.

Иоганн Кеплер дал инерции свое название в Epitome Astronomiae Copernicanae (опубликовано в трех частях с 1,617–1621)

Альберт Эйнштейн развил идею специальной теории относительности на основе утверждения Галилея о том, что невозможно отличить движущийся объект от неподвижного без какой-либо внешней ссылки для сравнения.

.

Момент инерции: простое определение, формулы, примеры

Что такое инерция?
  • Определение момента инерции

  • Формула момента инерции

  • Теорема Гюйгенса-Штайнера

  • Моменты инерции простейших объектов

  • Ссылки и дополнительная информация


  • 03 Момент инерции


  • 03 Момент инерции ?

    Инерция в физике - это способность тел сохранять состояние движения в течение определенного времени при отсутствии внешних сил.Однако понятие инерции часто используется не только в физике, но и в нашей повседневной жизни. Например, инертный человек - это человек, который вообще не проявляет никакой инициативы. Инертные люди делают только то, что им говорят другие, причем очень медленно, без всякого энтузиазма. «Он движется по инерции», - говорим мы, когда хотим подчеркнуть, что что-то делается без всякого смысла, а просто из-за привычки, приобретенной с годами. Благодаря таким повседневным примерам понятие инерции становится понятным, но термин «момент инерции» требует более подробного пояснения.

    Момент инерции Определение

    Мы хорошо знаем, что масса тела является мерой его инертности. Например, если в супермаркете сильно толкать две тележки, одна из которых будет пустой, а вторая загружена разными товарами, то позже остановить загруженную товаром тележку будет сложнее из-за ее большей массы. Другими словами, чем больше масса тела, тем больше на него действует инерция и тем больше сил требуется, чтобы изменить движение такого тяжелого тела.

    В приведенном выше примере тележка движется по прямой линии и выполняет поступательное движение. Если при поступательном движении какого-либо тела его масса является мерой его инерции, то при вращательном движении тела вокруг своей оси мерой его инерции будет величина, которая называется моментом инерции.

    Момент инерции - это скалярная физическая величина, мера инерции тела, когда оно вращается вокруг оси. Обычно обозначается буквой J и измеряется в килограммах, умноженных на квадратный метр.

    Формула момента инерции

    Как рассчитать момент инерции? Существует общее уравнение, которое помогает физикам определять момент инерции любого тела. Если тело разделить на бесконечно малые части с массой dm, то момент инерции будет равен сумме произведения этих элементарных масс на квадрат расстояния до оси вращения. Формула будет выглядеть так:

    Дж - момент инерции, r - расстояние до оси вращения.

    Для материальной точки массой m, которая вращается вокруг оси на расстоянии r, эта формула будет иметь следующий вид:

    Теорема Гюйгенса-Штайнера

    Говоря о моменте инерции, нельзя не упомянем теорему двух математиков Гюйгенса и Штейнера, давших формулировку определения характеристики параллельных осей.

    Теорема Гюйгенса-Штейнера гласит: момент инерции тела относительно произвольной оси равен сумме момента инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс параллельно произвольной оси, и произведения массы тела на квадрат расстояния между осями.

    Если вы запишете вышеприведенную математическую формулу, то получите следующее:

    Где d - расстояние между осями

    Эта теорема значительно облегчает решение многих физических проблем, связанных с инерцией. Например, у вас есть объект произвольной формы, центробежная сила которого известна. Используя формулу Штейнера, мы можем вычислить момент инерции тела относительно любой оси параллельной линии, проходящей через середину фигуры.

    Моменты инерции простейших объектов

    Несмотря на свою простоту, вычисление моментов инерции для различных объектов требует знания интегралов, этих важных инструментов высшей математики. Чтобы упростить задачу, была создана таблица с расчетами инерции для простых геометрических фигур: круга, квадрата, цилиндра и т. Д.

    Таким образом вычисляется момент инерции круга.

    Момент инерции цилиндра рассчитывается аналогично.

    Предлагаем вашему вниманию более подробные таблицы с формулами для расчета момента инерции для основных геометрических фигур: диска, треугольника, сплошного цилиндра и т. Д.



    Список литературы и дополнительная информация

    • Марион, JB; Торнтон, СТ (1995). Классическая динамика частиц и систем (4-е изд.). Томсон. ISBN 0-03-097302-3.
    • Перейти к: a b Саймон, КР (1971). Механика (3-е изд.). Эддисон-Уэсли. ISBN 0-201-07392-7.
    • Перейти к: a b Тененбаум, РА (2004). Основы прикладной динамики. Springer. ISBN 0-387-00887-X.
    • Перейти к: a b c d e f g h Кейн, Т. Р .; Левинсон, Д. А. (1985). Динамика, теория и приложения. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
    • Перейти к: a b Winn, Will (2010). Введение в понятную физику: Том I - Механика. АвторДом. п. 10.10. ISBN 1449063330.

    Момент инерции, видео


    Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала «Познавайка»

    При написании статьи я постарался сделать ее максимально интересной и интересной. по возможности полезно.Буду благодарен за любые отзывы и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Вы также можете написать свое пожелание / вопрос / предложение на мою почту [email protected] или в Facebook.

    .

    Inertia.js - Modern Monolith

    Inertia - это новый подход к созданию классических серверных веб-приложений. Мы называем это современным монолитом.

    Inertia позволяет создавать одностраничные приложения, полностью отрисовываемые на стороне клиента, без особой сложности, характерной для современных SPA. Это достигается за счет использования существующих серверных фреймворков.

    Inertia не имеет маршрутизации на стороне клиента и не требует API. Просто создайте контроллеры и просмотры страниц, как вы всегда это делали!

    Узнайте больше на страницах, для кого это предназначено и как это работает.

    Не фреймворк

    Инерция не фреймворк и не замена существующим фреймворкам на стороне сервера или на стороне клиента. Скорее, он предназначен для работы с ними. Думайте об инерции как о клее, соединяющем их. Инерция делает это через переходники. В настоящее время у нас есть три официальных клиентских адаптера (React, Vue.js и Svelte) и два серверных адаптера (Laravel и Rails).

    Подпишитесь на информационный бюллетень

    Если вы заинтересованы в том, чтобы следить за развитием Inertia.js, я делюсь новостями об этом в своей рассылке.

    - Джонатан Рейнинк, создатель Inertia.js.

    Структура, свойства, использование и часто задаваемые вопросы

      • БЕСПЛАТНАЯ ЗАПИСЬ КЛАСС
      • КОНКУРСНЫЕ ЭКЗАМЕНА
        • BNAT
        • Классы
          • Класс 1-3
          • Класс 4-5
          • Класс 6-10
        • Класс 110003 CBSE
          • Книги NCERT
            • Книги NCERT для класса 5
            • Книги NCERT, класс 6
            • Книги NCERT для класса 7
            • Книги NCERT для класса 8
            • Книги NCERT для класса 9
            • Книги NCERT для класса 10
            • NCERT Книги для класса 11
            • NCERT Книги для класса 12
          • NCERT Exemplar
            • NCERT Exemplar Class 8
            • NCERT Exemplar Class 9
            • NCERT Exemplar Class 10
            • NCERT Exemplar Class 11
          • 9plar
          • RS Aggarwal
            • RS Aggarwal Решения класса 12
            • RS Aggarwal Class 11 Solutions
            • RS Aggarwal Решения класса 10
            • Решения RS Aggarwal класса 9
            • Решения RS Aggarwal класса 8
            • Решения RS Aggarwal класса 7
            • Решения RS Aggarwal класса 6
          • RD Sharma
            • RD Sharma Class 6 Решения
            • RD Sharma Class 7 Решения
            • Решения RD Sharma Class 8
            • Решения RD Sharma Class 9
            • Решения RD Sharma Class 10
            • Решения RD Sharma Class 11
            • Решения RD Sharma Class 12
          • PHYSICS
            • Механика
            • Оптика
            • Термодинамика
            • Электромагнетизм
          • ХИМИЯ
            • Органическая химия
            • Неорганическая химия
            • Периодическая таблица
          • MATHS
            • Статистика
            • 9000 Pro Числа
            • Числа
            • 9000 Pro Числа Тр Игонометрические функции
            • Взаимосвязи и функции
            • Последовательности и серии
            • Таблицы умножения
            • Детерминанты и матрицы
            • Прибыль и убытки
            • Полиномиальные уравнения
            • Деление фракций
          • Microology
            • 0003000
          • FORMULAS
            • Математические формулы
            • Алгебраные формулы
            • Тригонометрические формулы
            • Геометрические формулы
          • КАЛЬКУЛЯТОРЫ
            • Математические калькуляторы
            • 0003000
            • 000 CALCULATORS
            • 000
            • 000 Калькуляторы по химии 900 Образцы документов для класса 6
            • Образцы документов CBSE для класса 7
            • Образцы документов CBSE для класса 8
            • Образцы документов CBSE для класса 9
            • Образцы документов CBSE для класса 10
            • Образцы документов CBSE для класса 1 1
            • Образцы документов CBSE для класса 12
          • Вопросники предыдущего года CBSE
            • Вопросники предыдущего года CBSE, класс 10
            • Вопросники предыдущего года CBSE, класс 12
          • HC Verma Solutions
            • HC Verma Solutions Класс 11 Физика
            • HC Verma Solutions Класс 12 Физика
          • Решения Лакмира Сингха
            • Решения Лахмира Сингха класса 9
            • Решения Лахмира Сингха класса 10
            • Решения Лакмира Сингха класса 8
          • 9000 Класс
          9000BSE 9000 Примечания3 2 6 Примечания CBSE
        • Примечания CBSE класса 7
        • Примечания
        • Примечания CBSE класса 8
        • Примечания CBSE класса 9
        • Примечания CBSE класса 10
        • Примечания CBSE класса 11
        • Примечания 12 CBSE
      • Примечания к редакции 9000 CBSE 9000 Примечания к редакции класса 9
      • CBSE Примечания к редакции класса 10
      • CBSE Примечания к редакции класса 11
      • Примечания к редакции класса 12 CBSE
    • Дополнительные вопросы CBSE
      • Дополнительные вопросы по математике класса 8 CBSE
      • Дополнительные вопросы по науке 8 класса CBSE
      • Дополнительные вопросы по математике класса 9 CBSE
      • Дополнительные вопросы по математике класса 9 CBSE Вопросы
      • CBSE Class 10 Дополнительные вопросы по математике
      • CBSE Class 10 Science Extra questions
    • CBSE Class
      • Class 3
      • Class 4
      • Class 5
      • Class 6
      • Class 7
      • Class 8 Класс 9
      • Класс 10
      • Класс 11
      • Класс 12
    • Учебные решения
  • Решения NCERT
    • Решения NCERT для класса 11
      • Решения NCERT для класса 11 по физике
      • Решения NCERT для класса 11 Химия
      • Решения NCERT для биологии класса 11
      • Решение NCERT s Для класса 11 по математике
      • NCERT Solutions Class 11 Accountancy
      • NCERT Solutions Class 11 Business Studies
      • NCERT Solutions Class 11 Economics
      • NCERT Solutions Class 11 Statistics
      • NCERT Solutions Class 11 Commerce
    • NCERT Solutions for Class 12
      • Решения NCERT для физики класса 12
      • Решения NCERT для химии класса 12
      • Решения NCERT для биологии класса 12
      • Решения NCERT для математики класса 12
      • Решения NCERT, класс 12, бухгалтерский учет
      • Решения NCERT, класс 12, бизнес-исследования
      • NCERT Solutions Class 12 Economics
      • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 1
      • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 2
      • NCERT Solutions Class 12 Micro-Economics
      • NCERT Solutions Class 12 Commerce
      • NCERT Solutions Class 12 Macro-Economics
    • NCERT Solut Ионы Для класса 4
      • Решения NCERT для математики класса 4
      • Решения NCERT для класса 4 EVS
    • Решения NCERT для класса 5
      • Решения NCERT для математики класса 5
      • Решения NCERT для класса 5 EVS
    • Решения NCERT для класса 6
      • Решения NCERT для математики класса 6
      • Решения NCERT для науки класса 6
      • Решения NCERT для класса 6 по социальным наукам
      • Решения NCERT для класса 6 Английский язык
    • Решения NCERT для класса 7
      • Решения NCERT для математики класса 7
      • Решения NCERT для науки класса 7
      • Решения NCERT для социальных наук класса 7
      • Решения NCERT для класса 7 Английский язык
    • Решения NCERT для класса 8
      • Решения NCERT для математики класса 8
      • Решения NCERT для науки 8 класса
      • Решения NCERT для социальных наук 8 класса ce
      • Решения NCERT для класса 8 Английский
    • Решения NCERT для класса 9
      • Решения NCERT для класса 9 по социальным наукам
    • Решения NCERT для математики класса 9
      • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 1
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 2
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9, глава 3
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 4
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 5
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9, глава 6
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 7
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9, глава 8
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 9
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 10
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9, глава 11
      • Решения
      • NCERT для математики класса 9 Глава 12
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9 Глава 13
      • NCER Решения T для математики класса 9 Глава 14
      • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 15
    • Решения NCERT для науки класса 9
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 1
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 2
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 3
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 4
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 5
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 6
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 7
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 8
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 9
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 10
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 12
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 11
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 13
      • Решения NCERT
      • для науки класса 9 Глава 14
      • Решения NCERT для класса 9 по науке Глава 15
    • Решения NCERT для класса 10
      • Решения NCERT для класса 10 по социальным наукам
    • Решения NCERT для математики класса 10
      • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 1
      • Решения NCERT для математики класса 10, глава 2
      • Решения NCERT для математики класса 10, глава 3
      • Решения NCERT для математики класса 10, глава 4
      • Решения NCERT для математики класса 10, глава 5
      • Решения NCERT для математики класса 10, глава 6
.

Смотрите также

  • Луга болгарская полезные свойства
  • Томатный сок свойства полезные и вредные
  • Пангасиус рыба полезные свойства
  • Чай из листьев яблони полезные свойства и противопоказания
  • Мята виды и сорта полезные свойства
  • Киви полезные свойства для организма
  • Кандык мед полезные свойства как принимать
  • Ягоды годжи полезные свойства и применение
  • Окопник полезные свойства
  • Тыква полезные и вредные свойства
  • Мелатонин полезные свойства