Η αδράνεια είναι το όνομα για την τάση ενός αντικειμένου σε κίνηση να παραμείνει σε κίνηση ή ένα αντικείμενο σε ηρεμία για να παραμείνει σε ηρεμία εκτός εάν ασκείται από μια δύναμη. Η έννοια αυτή προσδιορίστηκε ποσοτικά στην Ο πρώτος νόμος κίνησης του Νεύτωνα.
Η λέξη αδράνεια προήλθε από τη λατινική λέξη iners, που σημαίνει αδράνεια ή τεμπέλης και χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Johannes Kepler.
Αδράνεια και Μάζα
Η αδράνεια είναι μια ποιότητα όλων των αντικειμένων που κατασκευάζονται από την ύλη που έχουν μάζα. Συνεχίζουν να κάνουν ό, τι κάνουν μέχρις ότου μια δύναμη αλλάξει την ταχύτητα ή την κατεύθυνσή τους. Μία μπάλα που κάθεται πάνω σε ένα τραπέζι δεν θα αρχίσει να περιστρέφεται, εκτός αν κάτι το ωθήσει, είτε είναι το χέρι σας, μια ριπή αέρα ή κραδασμοί από την επιφάνεια του τραπεζιού. Εάν πετάξετε μια μπάλα στο κενό κενό του χώρου χωρίς τριβή, θα ταξιδέψει με την ίδια ταχύτητα και κατεύθυνση για πάντα, εκτός εάν ασκηθεί με βαρύτητα ή άλλη δύναμη, όπως σύγκρουση.
Η μάζα είναι ένα μέτρο αδράνεια. Τα αντικείμενα της ανώτερης μάζας αντιστέκονται στις αλλαγές σε κίνηση περισσότερο από αντικείμενα χαμηλότερης μάζας. Μια πιο μαζική μπάλα, όπως μία από τις μολύβδους, θα χρειαστεί περισσότερη ώθηση για να ξεκινήσει να κυλήσει. Μία μπάλα στυροπτέρυγου του ιδίου μεγέθους, αλλά χαμηλή μάζα μπορεί να τεθεί σε κίνηση από μια εισπνοή αέρα.
Θεωρίες της κίνησης από τον Αριστοτέλη στο Γαλιλαίο
Στην καθημερινή ζωή, βλέπουμε τροχαίο μπάλες να έρθουν να ξεκουραστούν. Αλλά το κάνουν επειδή ασκούνται με δύναμη βαρύτητας και από τις συνέπειες της τριβής και της αντίστασης του αέρα. Επειδή αυτό παρατηρούμε, για πολλούς αιώνες η δυτική σκέψη ακολούθησε τη θεωρία του Αριστοτέλη, ο οποίος είπε ότι τα κινούμενα αντικείμενα τελικά θα έρθουν να ξεκουραστούν και θα χρειαζόταν συνεχή δύναμη για να τα κρατήσουν μέσα κίνηση.
Τον δέκατο έβδομο αιώνα, ο Γαλιλαίος πειραματίστηκε με τροχαίο μπάλες σε κεκλιμένα επίπεδα. Ανακάλυψε ότι καθώς οι τριβές μειώθηκαν, οι σφαίρες κυλίονταν κάτω από ένα κεκλιμένο επίπεδο που είχε σχεδόν το ίδιο ύψος κινούμενο πίσω σε ένα αντίθετο αεροπλάνο. Ο ίδιος ισχυρίστηκε ότι εάν δεν υπήρχαν τριβές, θα κατέβαιναν σε μια κλίση και έπειτα συνέχιζαν να κινούνται σε μια οριζόντια επιφάνεια για πάντα. Δεν ήταν κάτι έμφυτο στην μπάλα που την έκανε να σταματήσει να κυλάει. ήταν επαφή με την επιφάνεια.
Ο πρώτος νόμος κίνησης και αδράνειας του Νεύτωνα
Ο Isaac Newton ανέπτυξε τις αρχές που παρουσιάζονται στις παρατηρήσεις του Galileo σχετικά με τον πρώτο του νόμο κίνησης. Παίρνει μια δύναμη για να σταματήσει η μπάλα να συνεχίσει να κυλάει μόλις τεθεί σε κίνηση. Χρειάζεται δύναμη για να αλλάξει ταχύτητα και κατεύθυνση. Δεν χρειάζεται δύναμη να συνεχίσει να κινείται με την ίδια ταχύτητα προς την ίδια κατεύθυνση. Ο πρώτος νόμος της κίνησης αναφέρεται συχνά ως ο νόμος της αδράνειας. Ο νόμος αυτός ισχύει για ένα αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς. Απόρροια 5 από Νεύτο's Principia λέει:
Οι κινήσεις των σωμάτων που περιλαμβάνονται σε ένα δεδομένο χώρο είναι οι ίδιες μεταξύ τους, είτε αυτός ο χώρος είναι σε ηρεμία είτε κινείται ομοιόμορφα προς τα εμπρός σε ευθεία γραμμή χωρίς κυκλική κίνηση.
Με αυτόν τον τρόπο, εάν ρίξετε μια μπάλα σε ένα κινούμενο τρένο που δεν επιταχύνεται, θα δείτε την μπάλα να πέσει κατ 'ευθείαν προς τα κάτω, όπως θα κάνατε σε ένα τρένο που δεν κινείται.