Инерција

С Википедије, слободне енциклопедије

Инертност или тромост је једна од основних особина свих тела у свемиру које имају масу, тј. маса је мера инертности физичких тела. То се својство манифестује као противљење тела промени стања свога кретања, што је то описано Првим Њутновим законом (законом инерције).[1] У основи, то значи да би се телу променио интензитет, правац или смер брзине, на то тело мора деловати сила. Уочимо да за промену смера кретања није потребна и промена интензитета брзине.

Противљење промени стања кретања испољава се у појави инерцијалне силе која делује у неинерцијалном референтном систему чврсто везаном за само тело (у систему у којем тело мирује). Пошто се у овом систему убрзање (промена брзине) тела не опажа ово противљење се опажа као сила која делује без видљивог узрока или извора, па се зато и назива фиктивном или инерцијалном силом. Најједноставнији и свима добро познати пример за ово је вожња у аутомобилу који мења своју брзину (убрзава, успорава или мења смер брзине). Дакле, као што добро знамо из искуства, приликом убрзавања у вожњи седиште притискује наша леђа, као да нас нешто вуче према назад, док приликом успоравања настављамо са кретањем према ветробранском стаклу, као да нас нешто вуче према напред. Ефекат је израженији што је већа маса тела и/или промена брзине у јединици времена, тј. убрзање.

Вектор инерцијалних сила увек је усмерен у супротном смеру од вектора убрзања неинерцијалног система у којем их опажамо, а интензитет је једнак . Инерцијалне силе су по природи масене (волуменске) силе (за разлику од контактних). Такве силе „прожимају“ тело у целој његовој маси (волумену) јер делују на сваку његову честицу; у суштини, начин деловања инерцијалних сила се ни по чему не разликује од гравитационих, осим што су им узроци различити. Ову њихову особину Алберт Ајнштајн искористио је за формулисање свога принципа еквивалентности инерцијалних и гравитационих сила, који представља једну од основа његове Опште теорије релативности. Неке инерцијалне силе су од посебног значаја у анализи кретања па имају и посебно име: центрифугална сила, Кориолисова сила.

Маса тела је прикладна величина за меру инертности тела само код разматрања кретања које укључује једино транслацију, међутим, инерцијални ефекти се појављују и код чистог ротационог кретања (стална промена смера кретања). Сама маса у таквом случају није довољно добра величина па се уводи појам момента инерције. Момент инерције се дефинише као где је момент инерције, је угаоно убрзање у [rad/s2], а М је момент силе. Ова формула за ротационо кретање је потпуна аналогија формуле која важи за транслаторно кретање (основна једначина динамике-други Њутнов закон). Момент силе, који је, дакле, за ротационо (кружно кретање) аналоган сили код транслаторног (праволинијског) кретања може се одредити и у векторској форми као векторски производ. где је вектор најкраће удаљености нападне тачке силе од осе ротације, усмерен од ове осе према сили.

У свакодневној употреби, појам „инерција” се може односити на „количину отпора при промени брзине” објекта (која је квантификована његовом масом), или понекад на његов моменат, у зависности од контекста. Термин „инерција” је исправније схваћен као скраћеница за „принцип инерције”, као што је описао Њутн у његовом Првом закону кретања: објекат на који не делује нека нето спољашња сила креће се константном брзином. Дакле, објекат ће наставити да се креће својом тренутном брзином све док нека сила не проузрокује промену његове брзине или правца. На површини Земље, инерција је често маскирана ефектима трења и отпора ваздуха, оба од којих имају тенденцију да смање брзину покретних објеката (обично до тачке заустављања) и гравитације. То је довело у заблуду филозофа Аристотела да вјерује да ће се објекти кретати само док се на њих примењује сила.[2][3]

Историја и развој концепта[уреди | уреди извор]

Рано разумевање кретања[уреди | уреди извор]

Пре ренесансе, најчешће прихваћена теорија кретања у западној филозофији била је заснована на Аристотелу који је око 335. п. н. е. до 322. п. н. е. изјавио да се покретни објекти (на Земљи) само крећу док постоји снага која их наводи да то учине. Аристотел је објаснио наставак кретања пројектила, који су одвојени од свог пројектора, деловањем околног медија, који наставља да покреће пројектил на неки начин.[4] Аристотел је закључио да би такво насилно кретање у празнини било немогуће.[5]

Упркос његовом општем прихватању, Аристотелов концепт кретања је више пута оспораван од стране угледних филозофа током скоро два миленијума. На пример, Лукреције (следећи, вероватно, Епикура) је изјавио да је „подразумевано стање” материје кретање, а не мировање.[6] У 6. веку, Јан Филопон је критиковао недоследност између Аристотелове расправе о пројектилима, где медијум одржава пројектиле и његове расправе о празнини, где би медијум ометао кретање тела. Филопон је предложио да се кретање не одржава деловањем околног медија, већ неким својством које се преноси на објект када се покрене. Иако то није био савремени концепт инерције, јер је још увек постојала потреба за моћи да се тело одржи у покрету, показало се да је то фундаментални корак у том правцу.[7][8][9] Овоме су се снажно противили Ибн Рушд и многи сколастички филозофи који су подржавали Аристотела. Међутим, ово гледиште није остало без оспоравања исламском свету, где је Филопон имао неколико присталица који су даље развијали његове идеје.

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ Andrew Motte's English translation:Newton, Isaac (1846), Newton's Principia : the mathematical principles of natural philosophy, New York: Daniel Adee, стр. 72 
  2. ^ Aristotle: Minor works (1936), Mechanical Problems (Mechanica), University of Chicago Library: Loeb Classical Library Cambridge (Mass.) and London, стр. 407 
  3. ^ 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.
  4. ^ Aristotle, Physics, 8.10, 267a1–21; Aristotle, Physics, trans. by R. P. Hardie and R. K. Gaye Архивирано 2007-01-29 на сајту Wayback Machine
  5. ^ Aristotle, Physics, 4.8, 214b29–215a24.
  6. ^ Lucretius (1988). On the Nature of Things. London: Penguin. стр. 60—65. 
  7. ^ Sorabji, Richard (1988). Matter, space and motion : theories in antiquity and their sequel (1st изд.). Ithaca, N.Y.: Cornell University Press. стр. 227—228. ISBN 978-0801421945. 
  8. ^ „John Philoponus”. Stanford Encyclopedia of Philosophy. 8. 6. 2007. Приступљено 26. 7. 2012. 
  9. ^ Darling, David (2006). Gravity's arc: the story of gravity, from Aristotle to Einstein and beyond. John Wiley and Sons. стр. 17, 50. ISBN 978-0-471-71989-2. 

Литература[уреди | уреди извор]

  • Jamil, Ragep F. (2001a). „Tusi and Copernicus: The Earth's Motion in Context”. Science in Context. Cambridge University Press. 14 (1–2): 145—163. 
  • Jamil, Ragep F. (2001b). „Freeing Astronomy from Philosophy: An Aspect of Islamic Influence on Science”. Osiris, 2nd Series. 16 (Science in Theistic Contexts: Cognitive Dimensions): 49—64 & 66—71. Bibcode:2001Osir...16...49R. doi:10.1086/649338. 
  • Butterfield, H. (1957). The Origins of Modern Science. ISBN 978-0-7135-0160-5. 
  • Clement, J (1982) "Students' preconceptions in introductory mechanics", American Journal of Physics vol 50, pp. 66–71
  • Crombie, A C (1959) Medieval and Early Modern Science, vol 2
  • McCloskey, M (1983) "Intuitive physics", Scientific American, April, pp. 114–123
  • McCloskey, M & Carmazza, A (1980) "Curvilinear motion in the absence of external forces: naïve beliefs about the motion of objects", Science vol 210, pp. 1139–1141

Спољашње везе[уреди | уреди извор]

Инерција на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Инерција&oldid=25767108”