Tromost

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije
Klasična mehanika

Drugi Newtonov zakon
Historija klasične mehanike  Kronologija klasične mehanike

Tromost ili inercija je jedno od osnovnih svojstava svih čestica u svemiru koje imaju masu, tj. masa je mjera tromosti tijela. To se svojstvo manifestira kao opiranje tijela promjeni stanja gibanja, što je izrečeno prvim Newtonovim zakonom.

U osnovi, to znači da bi se tijelu promijenio intenzitet brzine i/ili smjer brzine, na to tijelo mora djelovati sila. Uočimo da za promjenu smjera gibanja nije potrebna i promjena intenziteta brzine. Opiranje promjeni stanja gibanja očituje se u pojavi inercijalne sile koju tijelo "osijeća" prilikom ubrzavanja i/ili prilikom gibanja po nepravocrtnoj putanji.

Dobar ilustrativni primjer za slučaj promjene intenziteta brzine je vožnja u automobilu. Svi znaju iz iskustva da prilikom ubrzavanja u vožnji sjedalo pritišće na naša leđa, kao da nas nešto vuče prema natrag, dok prilikom usporavanja nastavljamo s gibanjem prema vjetrobranskom staklu, kao da nas nešto vuče prema naprijed. Efekt je to izraženiji što je veća masa tijela i/ili promjena brzine, tj. ubrzanje.

Vektor inercijalnih sila uvijek gleda u suprotnom smjeru od vektora ubrzanja, a intezitet je jednak . Inercijalne sile su po prirodi masene (volumenske) sile (za razliku od kontaktnih). Takve sile "prožimaju" tijelo u cijeloj njegovoj masi (volumenu) jer djeluju na svaku njegovu česticu; u biti, priroda inercijalnih sila se ni po čemu ne razlikuje od gravitacijskih, osim što su im uzroci različiti. Neke inercijalne sile su od posebnog značaja u analizi gibanja pa imaju i posebno ime: centrifugalna sila, Coriolisova sila.

Masa tijela je prikladna veličina za mjeru tromosti samo kod razmatranja gibanja koje uključuje translaciju, međutim, inercijalni efekti se pojavljuju i kod čistog rotacijskog gibanja (stalno mijenjanje smjera gibanja). Sama masa u takvom slučaju nije dovoljno dobra veličina pa se uvodi pojam inercijalnog momenta. Inercijalni moment se definira kao

gdje je moment inercije, a je kutno ubrzanje u [rad/s2]. Ova je formula potpuna rotacijska analogija formule . Inercijalni moment se može naći i kao moment inercijalne sile za os rotacije gdje se vektor tog momenta može naći pomoću vektorskog umnoška

gdje je vektor najkraće udaljenosti pravca vektora inercijalne sile od osi rotacije usmjeren od osi prema sili.