We leggen uit wat traagheid is en welke soorten er zijn. Newtons principe van traagheid en alledaagse voorbeelden waarbij traagheid wordt ervaren.
Wat is traagheid?
Het heet binnen fysiek traagheid van de weerstand waar lichamen zich tegen verzetten om hun bewegingstoestand of stilte te wijzigen, ofwel om hun snelheid, koers te veranderen of om te stoppen; hoewel de term ook van toepassing is op wijzigingen van uw lichamelijke conditie.
Zo'n lichaam vereist een kracht die traagheid overwint om zijn baan te veranderen, die anders zou voldoen aan de wetten van beweging uniform rechtlijnig, of om een beweging te initiëren, anders zou het in rust blijven. Dit natuurlijk, gezien het feit dat er geen absolute rust of rechtlijnige en uniforme beweging is in de universum, behalve op basis van een referentiesysteem (van observatie). Daarom spreekt men bij voorkeur van "relatieve rust".
Op deze manier wordt een lichaam systeem Het zal een grotere traagheid hebben in de mate dat het krachten met grotere intensiteit nodig heeft om zijn bewegingstoestand of zijn fysieke toestand te wijzigen. De "traagheidskrachten" zijn krachten fictief dat de waarnemer waarneemt binnen het referentiekader.
Soorten traagheid
In de natuurkunde worden dus twee soorten traagheid onderscheiden: mechanisch en thermisch.
- Mechanische traagheid. Gerelateerd aan de moeilijkheid om beweging en stilte aan te passen, zoals we eerder hebben uitgelegd. Het hangt direct af van de hoeveelheid massa- van het lichaam of systeem en van de traagheidstensor.
- Thermische traagheid. Meet de moeilijkheid van een lichaam of systeem om zijn temperatuur- door in contact te komen met andere voorwerpen of door direct te worden verwarmd. Het hangt af van de warmtecapaciteit van het lichaam of systeem.
Mechanische traagheid kan echter weer worden onderverdeeld in:
- Dynamische traagheid. Het wordt gepresenteerd door lichamen in relatieve beweging.
- Statische traagheid. Het wordt gepresenteerd door lichamen in relatieve rust.
- Rotatie traagheid. Het wordt gepresenteerd door lichamen die een roterende beweging vertonen.
- Translationele traagheid. Het is gekoppeld aan de totale massa van de lichamen.
traagheidsprincipe:
Het principe van traagheid, bekend als de De eerste wet van Newton, stelt dat lichamen de neiging hebben om hun rusttoestand of uniforme rechtlijnige beweging te behouden totdat een externe kracht op hen wordt uitgeoefend die in staat is om genoemde te overwinnen uithoudingsvermogen, die zoals eerder gezegd traagheidskracht wordt genoemd.
Dit natuurkundige principe is wiskundig geformuleerd door Sir Isaac Newton in zijn werk Philosophiae naturalis principia mathematica gepubliceerd in 1687, gebaseerd op de bekende traagheidswet van Galileo Galilei. En een van de fundamentele concepten is de gelijkwaardigheid tussen de rusttoestand (snelheid 0) en die van rechtlijnige en uniforme beweging, aangezien in beide gevallen, als ze zich voordoen, ze impliceren dat er geen externe kracht op het lichaam in kwestie inwerkt.
Aan de andere kant, als we een lichaam observeren, reis en geleidelijk snelheid verliezen, kunnen we dit snelheidsverlies toeschrijven aan het effect van wrijvingskrachten die het traagheidsprincipe overwinnen.
Voorbeelden van traagheid
Traagheid kan worden geverifieerd en ervaren aan de hand van talloze voorbeelden. Sommige kunnen zijn:
- Gordel. Wanneer een voertuig met een constante snelheid rijdt, delen zijn passagiers deze snelheid met het. Maar als de bestuurder het voertuig plotseling stopt (of tegen een ander botst waardoor het zijn traject niet kan voortzetten), zullen de passagiers de druk van de traagheid voelen die ervoor zorgt dat ze de beweging behouden die ze hadden voordat ze stopten, waardoor ze naar voren werden gegooid. Dan grijpt de veiligheidsgordel in, overwint de traagheid en onderbreekt hun beweging, waardoor ze de voorruit niet raken.
- Een zwaar voorwerp duwen. Bij het duwen van een zwaar voorwerp in rust, wordt de behoefte gevoeld om traagheid te overwinnen met de kracht van degenen die duwen. Eenmaal verslagen, zal het object gemakkelijker bewegen, omdat het in beweging zal zijn; maar in eerste instantie zal het weerstand bieden aan bewegen.
- Trek snel aan een tafelkleed. In de typische handeling van goochelaars wordt aan een tafelkleed getrokken met daarop voorwerpen, die door traagheidskrachten op hun plaats blijven en niet met het kleed meebewegen.
- Remmen van treinen. Wanneer treinen proberen te stoppen bij het station, duurt het even voordat ze dat doen, omdat de traagheid die ze met zich meebrengen zo hoog is dat ze een grotere ruimte remmen.
- Het adobe van de constructies. Adobe is een veelgebruikt bouwmateriaal, vooral in de meest precaire huizen, omdat het een grote thermische inertie heeft: het is bestand tegen verwarming en houdt het interieur van het huis koeler.