Inercija – razlika između verzija
Nema sažetka izmjene |
struktura |
||
| Red 1: | Red 1: | ||
{{Klasična mehanika}} |
{{Klasična mehanika}} |
||
'''Inertnost''' ili '''tromost''' je jedna od osnovnih osobina svih tela u svemiru koje imaju masu, tj. [[masa]] je mera inertnosti |
'''Inertnost''' ili '''tromost''' je jedna od osnovnih osobina svih [[Tijelo (fizika)|tela]] u svemiru koje imaju masu, tj. [[masa]] je mera inertnosti tela. Tromost se ispoljava kao protivljenje tela promeni stanja kretanja, što je to opisano [[Njutnovi zakoni|Prvim Njutnovim zakonom]] (zakonom inercije).<ref>Andrew Motte's English translation:{{Citation| last = Newton| first = Isaac| title = Newton's Principia : the mathematical principles of natural philosophy| publisher = Daniel Adee| year = 1846| location = New York| url = https://archive.org/details/newtonspmathema00newtrich| pages= 72}}</ref> To znači da bi telu promenio se intenzitet, pravac ili smer [[brzina|brzine]], na telo mora delovati [[sila]]. |
||
| ⚫ | Protivljenje promeni stanja kretanja ispoljava se u pojavi |
||
| ⚫ | Vektor inercijalnih sila uvek je usmeren u suprotnom smeru od vektora ubrzanja |
||
| ⚫ | |||
Masa tela je prikladna veličina za meru inertnosti tela samo kod razmatranja kretanja koje uključuje jedino translaciju, međutim, inercijalni efekti se pojavljuju i kod čistog rotacionog kretanja (stalna promena smera kretanja). Sama masa u takvom slučaju nije dovoljno dobra veličina pa se uvodi pojam '''momenta inercije'''. Moment inercije se definiše kao <math>\mathbf{}M=J\alpha</math> gde je <math>\mathbf{}J</math> [[moment inercije]], <math>\mathbf{\alpha}</math> je [[ugaono ubrzanje]] u ['''rad/s<sup>2</sup>'''], a M je [[moment sile]]. Ova formula za rotaciono kretanje je potpuna analogija formule <math>\mathbf{}F=ma</math> koja važi za translatorno kretanje (osnovna jednačina dinamike-drugi Njutnov zakon). Moment sile, koji je, dakle, za rotaciono (kružno kretanje) analogan sili kod translatornog (pravolinijskog) kretanja može se odrediti i u vektorskoj formi kao vektorski proizvod. <math>\mathbf{}M=r \times F</math> gde je <math>\mathbf{}r</math> vektor najkraće udaljenosti [[Napadna tačka sile|napadne tačke sile]] od ose rotacije, usmeren od ove ose prema [[Sila|sili]]. |
Masa tela je prikladna veličina za meru inertnosti tela samo kod razmatranja kretanja koje uključuje jedino translaciju, međutim, inercijalni efekti se pojavljuju i kod čistog rotacionog kretanja (stalna promena smera kretanja). Sama masa u takvom slučaju nije dovoljno dobra veličina pa se uvodi pojam '''momenta inercije'''. Moment inercije se definiše kao <math>\mathbf{}M=J\alpha</math> gde je <math>\mathbf{}J</math> [[moment inercije]], <math>\mathbf{\alpha}</math> je [[ugaono ubrzanje]] u ['''rad/s<sup>2</sup>'''], a M je [[moment sile]]. Ova formula za rotaciono kretanje je potpuna analogija formule <math>\mathbf{}F=ma</math> koja važi za translatorno kretanje (osnovna jednačina dinamike-drugi Njutnov zakon). Moment sile, koji je, dakle, za rotaciono (kružno kretanje) analogan sili kod translatornog (pravolinijskog) kretanja može se odrediti i u vektorskoj formi kao vektorski proizvod. <math>\mathbf{}M=r \times F</math> gde je <math>\mathbf{}r</math> vektor najkraće udaljenosti [[Napadna tačka sile|napadne tačke sile]] od ose rotacije, usmeren od ove ose prema [[Sila|sili]]. |
||
U svakodnevnoj upotrebi, pojam „inercija” se može odnositi na „količinu otpora pri promeni brzine” objekta (koja je kvantifikovana njegovom masom), ili ponekad na njegov [[Impuls|momenat]], u zavisnosti od konteksta. Termin „inercija” je ispravnije shvaćen kao skraćenica za „princip inercije”, kao što je opisao Njutn u njegovom [[Njutnovi zakoni|Prvom zakonu kretanja]]: objekat na koji ne deluje neka neto spoljašnja sila kreće se konstantnom [[Brzina|brzinom]]. Dakle, objekat će nastaviti da se kreće svojom trenutnom brzinom sve dok neka sila ne prouzrokuje promenu njegove brzine ili pravca. Na površini Zemlje, inercija je često maskirana efektima [[Trenje|trenja]] i [[Aerodinamički otpor|otpora vazduha]], oba od kojih imaju tendenciju da smanje brzinu pokretnih objekata (obično do tačke zaustavljanja) i [[Gravitation|gravitacije]]. To je dovelo u zabludu filozofa [[Aristotel]]a da vjeruje da će se objekti kretati samo dok se na njih primenjuje sila.<ref>{{Citation| last = Aristotle: Minor works| title = ''Mechanical Problems'' (''Mechanica'')| publisher = Loeb Classical Library Cambridge (Mass.) and London| year = 1936| location = [[University of Chicago Library]]| url = http://penelope.uchicago.edu/Thayer/E/Roman/Texts/Aristotle/Mechanica*.html | pages= 407}}</ref><ref>Pages 2 to 4, Section 1.1, "Skating", Chapter 1, "Things that Move", Louis Bloomfield, Professor of Physics at the [[University of Virginia]], ''How Everything Works: Making Physics Out of the Ordinary'', John Wiley & Sons (2007), hardcover. {{page|year=|isbn=978-0-471-74817-5|pages=}}</ref> |
U svakodnevnoj upotrebi, pojam „inercija” se može odnositi na „količinu otpora pri promeni brzine” objekta (koja je kvantifikovana njegovom masom), ili ponekad na njegov [[Impuls|momenat]], u zavisnosti od konteksta. Termin „inercija” je ispravnije shvaćen kao skraćenica za „princip inercije”, kao što je opisao Njutn u njegovom [[Njutnovi zakoni|Prvom zakonu kretanja]]: objekat na koji ne deluje neka neto spoljašnja sila kreće se konstantnom [[Brzina|brzinom]]. Dakle, objekat će nastaviti da se kreće svojom trenutnom brzinom sve dok neka sila ne prouzrokuje promenu njegove brzine ili pravca. Na površini Zemlje, inercija je često maskirana efektima [[Trenje|trenja]] i [[Aerodinamički otpor|otpora vazduha]], oba od kojih imaju tendenciju da smanje brzinu pokretnih objekata (obično do tačke zaustavljanja) i [[Gravitation|gravitacije]]. To je dovelo u zabludu filozofa [[Aristotel]]a da vjeruje da će se objekti kretati samo dok se na njih primenjuje sila.<ref>{{Citation| last = Aristotle: Minor works| title = ''Mechanical Problems'' (''Mechanica'')| publisher = Loeb Classical Library Cambridge (Mass.) and London| year = 1936| location = [[University of Chicago Library]]| url = http://penelope.uchicago.edu/Thayer/E/Roman/Texts/Aristotle/Mechanica*.html | pages= 407}}</ref><ref>Pages 2 to 4, Section 1.1, "Skating", Chapter 1, "Things that Move", Louis Bloomfield, Professor of Physics at the [[University of Virginia]], ''How Everything Works: Making Physics Out of the Ordinary'', John Wiley & Sons (2007), hardcover. {{page|year=|isbn=978-0-471-74817-5|pages=}}</ref> |
||
== Inercijalna sila == |
|||
| ⚫ | Protivljenje promeni stanja kretanja ispoljava se u pojavi inercijalne sile, koja deluje u [[neinercijalni referentni sistem|neinercijalnom referentnom sistemu]] čvrsto vezanom za telo (u sistemu u kojem telo miruje). Pošto se u ovom sistemu [[ubrzanje]] tela ne opaža, protivljanje se opaža kao sila koja deluje bez vidljivog uzroka ili izvora, pa se zato i naziva fiktivnom ili inercijalnom. Najjednostavniji i svima dobro poznati primer za ovo je vožnja u automobilu koji menja brzinu. Prilikom ubrzavanja kao da nas nešto vuče nazad, dok prilikom usporavanja kao da nas nešto vuče napred. Efekat je izraženiji što je veća masa tela ili [[ubrzanje]]. |
||
| ⚫ | Vektor inercijalnih sila uvek je usmeren u suprotnom smeru od vektora ubrzanja, a intenzitet je jednak <math>\mathbf{}F_{in}=ma</math>. Inercijalne sile su po prirodi masene (volumenske) sile (za razliku od kontaktnih). Takve sile „prožimaju“ telo u celoj njegovoj masi jer deluju na svaku česticu; u suštini, način delovanja inercijalnih sila se ni po čemu ne razlikuje od [[gravitacija|gravitacionih]], osim što su im uzroci različiti. Ovu njihovu osobinu Albert Ajnštajn iskoristio je za formulisanje [[Princip ekvivalentnosti|principa ekvivalentnosti]] inercijalnih i gravitacionih sila, koji predstavlja jednu od osnova njegove Opšte teorije relativnosti. |
||
| ⚫ | |||
== Istorija == |
== Istorija == |
||
Verzija na datum 30 august 2020 u 17:00
Inertnost ili tromost je jedna od osnovnih osobina svih tela u svemiru koje imaju masu, tj. masa je mera inertnosti tela. Tromost se ispoljava kao protivljenje tela promeni stanja kretanja, što je to opisano Prvim Njutnovim zakonom (zakonom inercije).[1] To znači da bi telu promenio se intenzitet, pravac ili smer brzine, na telo mora delovati sila.
Masa tela je prikladna veličina za meru inertnosti tela samo kod razmatranja kretanja koje uključuje jedino translaciju, međutim, inercijalni efekti se pojavljuju i kod čistog rotacionog kretanja (stalna promena smera kretanja). Sama masa u takvom slučaju nije dovoljno dobra veličina pa se uvodi pojam momenta inercije. Moment inercije se definiše kao gde je moment inercije, je ugaono ubrzanje u [rad/s2], a M je moment sile. Ova formula za rotaciono kretanje je potpuna analogija formule koja važi za translatorno kretanje (osnovna jednačina dinamike-drugi Njutnov zakon). Moment sile, koji je, dakle, za rotaciono (kružno kretanje) analogan sili kod translatornog (pravolinijskog) kretanja može se odrediti i u vektorskoj formi kao vektorski proizvod. gde je vektor najkraće udaljenosti napadne tačke sile od ose rotacije, usmeren od ove ose prema sili.
U svakodnevnoj upotrebi, pojam „inercija” se može odnositi na „količinu otpora pri promeni brzine” objekta (koja je kvantifikovana njegovom masom), ili ponekad na njegov momenat, u zavisnosti od konteksta. Termin „inercija” je ispravnije shvaćen kao skraćenica za „princip inercije”, kao što je opisao Njutn u njegovom Prvom zakonu kretanja: objekat na koji ne deluje neka neto spoljašnja sila kreće se konstantnom brzinom. Dakle, objekat će nastaviti da se kreće svojom trenutnom brzinom sve dok neka sila ne prouzrokuje promenu njegove brzine ili pravca. Na površini Zemlje, inercija je često maskirana efektima trenja i otpora vazduha, oba od kojih imaju tendenciju da smanje brzinu pokretnih objekata (obično do tačke zaustavljanja) i gravitacije. To je dovelo u zabludu filozofa Aristotela da vjeruje da će se objekti kretati samo dok se na njih primenjuje sila.[2][3]
Inercijalna sila
Protivljenje promeni stanja kretanja ispoljava se u pojavi inercijalne sile, koja deluje u neinercijalnom referentnom sistemu čvrsto vezanom za telo (u sistemu u kojem telo miruje). Pošto se u ovom sistemu ubrzanje tela ne opaža, protivljanje se opaža kao sila koja deluje bez vidljivog uzroka ili izvora, pa se zato i naziva fiktivnom ili inercijalnom. Najjednostavniji i svima dobro poznati primer za ovo je vožnja u automobilu koji menja brzinu. Prilikom ubrzavanja kao da nas nešto vuče nazad, dok prilikom usporavanja kao da nas nešto vuče napred. Efekat je izraženiji što je veća masa tela ili ubrzanje.
Vektor inercijalnih sila uvek je usmeren u suprotnom smeru od vektora ubrzanja, a intenzitet je jednak . Inercijalne sile su po prirodi masene (volumenske) sile (za razliku od kontaktnih). Takve sile „prožimaju“ telo u celoj njegovoj masi jer deluju na svaku česticu; u suštini, način delovanja inercijalnih sila se ni po čemu ne razlikuje od gravitacionih, osim što su im uzroci različiti. Ovu njihovu osobinu Albert Ajnštajn iskoristio je za formulisanje principa ekvivalentnosti inercijalnih i gravitacionih sila, koji predstavlja jednu od osnova njegove Opšte teorije relativnosti.
Neke inercijalne sile su od posebnog značaja u analizi kretanja pa imaju i posebno ime: centrifugalna sila, koriolisova sila.
Istorija
Pre renesanse, najčešće prihvaćena teorija kretanja u zapadnoj filozofiji bila je zasnovana na Aristotelu koji je oko 335. pne do 322. pne izjavio da se pokretni objekti (na Zemlji) samo kreću dok postoji snaga koja ih navodi da to učine. Aristotel je objasnio nastavak kretanja projektila, koji su odvojeni od svog projektora, delovanjem okolnog medija, koji nastavlja da pokreće projektil na neki način.[4] Aristotel je zaključio da bi takvo nasilno kretanje u praznini bilo nemoguće.[5]
Uprkos njegovom opštem prihvatanju, Aristotelov koncept kretanja je više puta osporavan od strane uglednih filozofa tokom skoro dva milenijuma. Na primer, Lukrecije (sledeći, verovatno, Epikura) je izjavio da je „podrazumevano stanje” materije kretanje, a ne mirovanje.[6] U 6. veku, Jan Filopon je kritikovao nedoslednost između Aristotelove rasprave o projektilima, gde medijum održava projektile i njegove rasprave o praznini, gde bi medijum ometao kretanje tela. Filopon je predložio da se kretanje ne održava delovanjem okolnog medija, već nekim svojstvom koje se prenosi na objekt kada se pokrene. Iako to nije bio savremeni koncept inercije, jer je još uvek postojala potreba za moći da se telo održi u pokretu, pokazalo se da je to fundamentalni korak u tom pravcu.[7][8][9] Ovome su se snažno protivili Ibn Rušd i mnogi skolastički filozofi koji su podržavali Aristotela. Međutim, ovo gledište nije ostalo bez osporavanja islamskom svetu, gde je Filopon imao nekoliko pristalica koji su dalje razvijali njegove ideje.
Reference
- ↑ Andrew Motte's English translation:Newton, Isaac (1846), Newton's Principia : the mathematical principles of natural philosophy, New York: Daniel Adee, pp. 72
- ↑ Aristotle: Minor works (1936), Mechanical Problems (Mechanica), University of Chicago Library: Loeb Classical Library Cambridge (Mass.) and London, pp. 407
- ↑ Pages 2 to 4, Section 1.1, "Skating", Chapter 1, "Things that Move", Louis Bloomfield, Professor of Physics at the University of Virginia, How Everything Works: Making Physics Out of the Ordinary, John Wiley & Sons (2007), hardcover. . ISBN 978-0-471-74817-5. pp.
- ↑ Aristotle, Physics, 8.10, 267a1–21; Aristotle, Physics, trans. by R. P. Hardie and R. K. Gaye Arhivirano 29 January 2007[nepoklapanje datuma] na Wayback Machine-u
- ↑ Aristotle, Physics, 4.8, 214b29–215a24.
- ↑ Lucretius, On the Nature of Things (London: Penguin, 1988), pp. 60–65
- ↑ Sorabji, Richard (1988). Matter, space and motion : theories in antiquity and their sequel (1st izd.). Ithaca, N.Y.: Cornell University Press. str. 227—228. ISBN 978-0801421945.
- ↑ „John Philoponus”. Stanford Encyclopedia of Philosophy. 8. 6. 2007. Pristupljeno 26. 7. 2012.
- ↑ Darling, David (2006). Gravity's arc: the story of gravity, from Aristotle to Einstein and beyond. John Wiley and Sons. str. 17, 50. ISBN 978-0-471-71989-2.
