Момент инерции
Инерция проявляется не только для прямолинейного движения, но и при вращении тел. В двигателе есть специальное устройство – маховик (на рисунке справа маховик покрашен темно-серым цветом и имеет зубчики). Инерция его вращения помогает работать двигателю нормально. Энергия расширяющихся газов при воспламенении топлива толкает поршень вниз, а затем ему нужно идти вверх, выталкивая продукты сгорания. Без маховика поршень не смог бы провернуть коленвал без рывков. Двигатель без маховика заглохнет.
Ну а со спинерами и волчками знакомы многие.
Вот только в приведенных примерах форма тела не меняется. А изменится ли инертность тела при изменении его формы?
Вращение на фигурном катании
Многие могут вспомнить фигурное катание. Масса тела фигуриста за выступление не меняется. Но его скорость вращения мгновенно увеличивается, стоит прижать руки и ноги, и вытянуться в струнку. Т.е. при уменьшении радиуса тела скорость вращения увеличивается. Т.е. инертность тела должна уменьшиться? Давайте разбираться.
Вернемся к формулам. Скорость вращающегося тела описывается как произведение угловой скорости (омега) на радиус:
Скорость вращающегося тела
При этом кинетическая энергия вращающегося тела примет вид:
Синим цветом выделено произведение массы тела на радиус в квадрате. Эта величина называется моментом инерции вращающегося тела и обозначается латинской буквой I (и).
Мерой инертности вращающего тела выступает момент инерции, который зависит от массы тела и расстояния этой массы от центра вращения.
Представим, что девочка не только вращает груз над собой, но и идет. Тогда полная кинетическая энергия девочки с грузом примет вид:
Первая часть описывает кинетическую энергию двигающейся прямолинейно с некоторой скоростью девочки с грузом, а вторая – кинетическую энергию вращающегося груза. Полная кинетическая энергия — это сумма энергии прямолинейно движущегося тела и энергии вращающегося тела. Точно так же кинетическая энергия будет рассчитываться для движущегося по столу раскрученного волчка или съезжающего с наклонной плоскости цилиндра.
Так как вращающееся тело может иметь форму, отличную от точки или маленького шарика, то и формула момента инерции для более точных расчетов может принимать разный вид.
Некоторые формулы для расчета момента инерции для тел разной формы
Пример.
Цилиндры одинаковой массы (m1 = m2), но разного радиуса (r1 < r2), скатываются с горки высотой h. Какой цилиндр скатится быстрее? Какое из тел обладает меньшей инертностью?
Цилиндры одинаковой массы, но разного радиуса, скатываются с горки высотой h
В верхней точке кинетическая энергия обоих цилиндров будет равна нулю, так как скорость равна нулю. Потенциальная энергия будет одинаковой и максимальной.
Потенциальная и кинетическая энергия 1 и 2 цилиндра верхней точке
При скатывании цилиндров по закону сохранения энергии потенциальная энергия переходит в кинетическую и в самой нижней точке будет равна нулю, так как высота равна нулю. А кинетическая энергия в нижней точке будет складываться из поступательной кинетической энергии и кинетической энергии вращающегося тела и у обоих тел также будет одинаковой, так как их потенциальные энергии были равны.
Кинетическая энергия первого и второго цилиндра в нижней точке
Но так как радиус первого тела меньше второго, то и момент инерции первого тела меньше второго и будет справедливо:
Тогда для кинетической энергии поступательного движения будет справедливо отношение:
Следовательно, скорость первого цилиндра должна быть выше скорости второго, и он скатится быстрее. Так как мерой инертности вращающегося тела является момент инерции, то первое тело с меньшим радиусом и меньшим моментом инерции будет обладать меньшей инертностью, чем второе. Разогнаться под действием каких-либо сил (силы тяжести) такому телу проще.
Как справиться с инерцией мышления и начать думать по-новому
Способы борьбы с психологической инерцией касаются коррекции искажений по основным направлениям.
Методы преодоления инерции мышления будут такими.
Всесторонний анализ ситуации
Нужно учиться исследовать предмет со всех позиций. Как в деталях, так и в целом. Для этого можно взять конкретный случай из своей профессиональной или учебной деятельности и тщательно его исследовать. Поступите также, исследуя историческую эпоху, юридический казус, клинический случай или академическую задачу.
Поиск вариантов решений
Нескольких способов. То же самое, что и с анализом. Только в этом случае происходит подбор вариантов путем практического разрешения проблемы.
Преодоление неуверенности
Психологическая проблема. Прорабатывается со специалистом.
Решение логических задач
Простая и приятная форма активности. Подойдет любой сборник с постепенным увеличением сложности заданий.
Поиск применения объекту с нестандартной точки зрения
Одновременно и метод развития креативности. Нужно взять конкретный предмет. Например, карандаш, канцелярскую скрепку, яблоко, что угодно. Затем в течение минуты придумать как можно больше способов применения объекта. Можно придумывать даже самые безумные варианты. Постепенно список будет становиться все больше. Это позитивный результат.
Развитие дивергентности мышления
Лечение тревожности
С помощью психотерапии и посредством медикаментов.
Развитие толстокожести
Преодоление ранимого отношения к критике, умения постоять за себя при агрессивных нападках. Вопрос лучше решать под контролем психотерапевта или психолога.
В теории изобретательства есть такое понятие, как вектор инерции мышления. Что такое вектор психологической инерции? Речь идет о методиках преодоления искажения. Всего предлагается несколько вариантов:
- Мозговой штурм и его разновидности.
- Корабельный совет. Более организованная форма мозгового штурма с четкой иерархией членов группы.
- Мышление по аналогии.
Есть и другие.
Вам также может быть интересно:
Основные информационные данные
Инерциальная навигационная система (модули) — это безопасный способ получения информации о курсе, координатах, скорости и параметрах выравнивания угла с платформы, на которой она установлена. После этого стоит отметить такие существенные особенности, как автономность и отсутствие маскирующих видов работ, которые определяют их широкую реализацию. Основа традиционной (ньютоновской) законодательной механики.
Начальный геоцентрический (первичный) аппарат, по сравнению с которым проводятся измерения, считается инерционным (то есть безусловным, фиксированным относительно звезд). При его поддержке объекты выравниваются по координатам, скорости, ускорению и другим ключевым характеристикам (самолеты, ракеты, галактические, подводные лодки и так далее).
Модули ИНС имеют явные высокие качества по сравнению с другими навигационными системами:
- универсальность;
- вероятность определения данных о движении;
- автономность действий;
- безусловная помехоустойчивость.
Популярные сочинения
- Прогулка в зимнем лесу — сочинение рассказ Хорошо зимой в лесу! Особенно в морозное утро.
- Сочинение по рассказу Шинель Гоголя (7, 8, 9 класс) Произведение «Шинель» входит в сборник работ Н. В. Гоголя «Петербургские повести». Писатель продолжает тему маленького человека, показывая существование обездоленных и забитых людей, жизнь которых заканчивается трагически.
- Сочинение Мой любимый праздник — день рождения Самый желанный праздник из всех существующих, который я так долго жду – мой день рождения. Из года в год он проходит как нельзя лучше и оставляет после себя множество теплых воспоминаний.
Инерция движения
В случае с движением мы берем ту часть первого закона Ньютона, в которой скорость постоянна, но не равна нулю. Здесь мы откроем способность тела к движению, которое было вызвано силой, прекратившей своё действие на тело.
Вернемся к самому началу:
|
Велосипедист наезжает на камень и падает с велосипеда. Благодаря инерции скорость велосипедиста сохраняется, несмотря на то, что сам велосипед не едет дальше. Наездник слетает с лошади, если та остановилась. Это тоже происходит из-за инерции — скорость наездника остается постоянной, при этом сама лошадь останавливается. |
Попробуйте курсы подготовки к ЕГЭ по физике с опытным преподавателем в онлайн-школе Skysmart!
История
Древнегреческие учёные, судя по дошедшим до нас сочинениям, размышляли о причинах совершения и прекращения движения. В «Физике» Аристотеля (IV век до н. э.) приводится такое рассуждение о движении в пустоте:
| Никто не сможет сказать, почему , приведенное в движение, где-нибудь остановится, ибо почему оно скорее остановится здесь, а не там? Следовательно, ему необходимо или покоиться, или двигаться до бесконечности. |
Однако сам Аристотель считал, что пустота в природе не может существовать, и в другом его труде, «Механике», утверждается:
| Движущееся тело останавливается, если сила, его толкающая, прекращает свое действие. |
Наблюдения действительно показывали, что тело останавливалось при прекращении действия толкающей его силы. Естественное противодействие внешних сил (сил трения, сопротивления воздуха и т. п.) движению толкаемого тела при этом не учитывалось. Поэтому Аристотель связывал неизменность скорости движения любого тела с неизменностью прилагаемой к нему силы.
Только через два тысячелетия Галилео Галилей (1564—1642) смог исправить эту ошибку Аристотеля. В своем труде «Беседы о двух новых науках» он писал:
| …скорость, однажды сообщенная движущемуся телу, будет строго сохраняться, поскольку устранены внешние причины ускорения или замедления, — условие, которое обнаруживается только на горизонтальной плоскости, ибо в случае движения по наклонной плоскости вниз уже существует причина ускорения, в то время, как при движении по наклонной плоскости вверх налицо замедление; из этого следует, что движение по горизонтальной плоскости вечно |
Это суждение нельзя вывести непосредственно из эксперимента, так как невозможно исключить все внешние влияния (трение и т. п.). Поэтому, здесь Галилей впервые применил метод логического мышления, базирующийся на непосредственных наблюдениях и подобный математическому методу доказательства «от противного». Если наклон плоскости к горизонтали является причиной ускорения тела, движущегося по ней вниз, и замедления тела, движущегося по ней вверх, то, при движении по горизонтальной плоскости, у тела нет причин ускоряться или замедляться, и оно должно пребывать в состоянии равномерного движения или покоя.
Таким образом, Галилей просто и ясно доказал связь между силой и изменением скорости (ускорением), а не между силой и самой скоростью, как считал Аристотель и его последователи. Это открытие Галилея вошло в науку как Закон инерции. Надо отметить, что Галилей допускал свободное движение не только по прямой, но и по окружности (видимо, из астрономических соображений). В современном виде закон инерции сформулировал Декарт. Ньютон включил закон инерции в свою систему законов механики как первый закон.
Плюсы инерции
Из самого определения инерции исходит возможность использования этого явления. Стремление предметов сохранять свою скорость и направление может приносить людям выгоду или много вреда. Всё зависит от того в какой ситуации оно проявляется. Вот некоторые примеры положительного использования инерции:
- Многие виды спорта и игр существуют благодаря этому явлению: лыжные, велосипедные и конькобежные гонки, толкание ядра, метание молота, диска, копья, хоккей, футбол, кёрлинг, фигурное катание, теннис и многие другие.
- Сглаживание неравномерностей вращения в различных механизмах и двигателях внутреннего сгорания. В устройствах предусмотрен массивный вращающийся маховик, который периодически накапливает и отдаёт кинетическую энергию. При рабочем ходе поршня энергия запасается, а при холостом ходе – отдаётся, при этом помогает выводить поршень из нижней мёртвой точки. В итоге коленчатый вал вращается равномерно.
- Экономия энергии при движении объектов (транспортных средств). Движение космических аппаратов вне атмосферы Земли происходит долго по инерции после отключения двигателей. Благодаря этому мы обеспечены надёжной связью через спутники, расположенные на геостационарных орбитах. Автомобилист экономит топливо, когда выключает передачу в машине и двигается какое-то время накатом. Для большей экономии придумали инерционный аккумулятор, в котором энергия торможения транспортного средства передаётся на вращающийся маховик, а потом используется для движения. В середине XX века в некоторых странах эксплуатировали необычный вид общественного транспорта – гиробус. Его движение осуществлялось от массивного маховика, который раскручивался при остановках на зарядных станциях.
- Применение в приборах инерциальной навигации. Их работа основана на свойствах явления. Основной частью приборов является быстро вращающийся ротор, который имеет несколько степеней свободы. Такие устройства применяют в системах навигации космических аппаратов, морских судов, самолетов, подводных лодок, ракет.
- Фиксация в определённом положении частей или всего механизма (объекта). Свойство вращающегося тела соблюдать своё положение используется в гироскопах. А они применяются для стабилизации космических аппаратов, летающих объектов (автопилот), положения отдельных частей механизмов. Гироскоп танкового орудия позволяет сохранять неизменное, наведённое на цель, положение ствола даже во время движения.
- Стабилизация высотных объектов. Верхушки высотных сооружений под воздействием ветровой нагрузки отклоняются от вертикального положения. Для компенсации таких колебаний и ослабления эффекта горизонтального сейсмического воздействия, в небоскрёбах помещают инерционные демпферы. Они представляют собой массивные грузы, которые подвешиваются или устанавливаются на специальных креплениях в верхних этажах башен. При влиянии внешних сил на здание, груз по инерции сопротивляется этому, колебания гасятся.
Явление инерции
Для любого человека привычно, что брошенный камень при отрыве от руки продолжает движение и летит самостоятельно, хотя сила руки на него уже не действует.
Явление, заключающееся в том, что тела сохраняют свою скорость, когда на них не действуют другие тела, называется явлением инерции.
Примерами инерции могут служить не только брошенные камни, но и любые другие предметы, движущиеся свободно и необязательно прямолинейно. Раскрученный маховик также вращается некоторое время по инерции, и на этой основе даже существуют игрушки с инерционным механизмом, которые могут довольно долго двигаться после запуска.
Рис. 1. Игрушки с инерционным механизмом.
Явление инерции далеко не так очевидно, как кажется. Например, для легких тел, вроде пуха, инерция, казалось бы, отсутствует. Более того, со времен Аристотеля считалось, что для того, чтобы тело двигалось равномерно и прямолинейно, необходимо постоянное действие внешней силы.
Лишь в эпоху Возрождения появилось сомнение в правоте античных философов. Г. Галилей сформулировал закон инерции, который звучит следующим образом: в отсутствие влияния других тел тело всегда сохраняет либо состояние покоя, либо прямолинейного и равномерного движения. Поэтому такое движение, которое совершается телом без влияния других тел называется «движением по инерции». В дальнейшем это утверждение было обобщено И. Ньютоном в его первом законе механики.
Рис. 2. Первый закон Ньютона.
Заблуждение античных философов базируется на том факте, что в реальном мире, как правило, невозможно создать условия, при которых тело не испытывало бы влияния других тел. Всегда существуют как минимум две силы, воздействующие на движущееся тело: сила тяжести и сила трения. И если влияние силы тяжести можно исключить, двигаясь перпендикулярно ее вектору, то силу трения исключить практически невозможно. Для больших скоростей и для тел большой поверхности (по сравнению с весом) существенное значение также приобретает сила сопротивления воздуха, поэтому формулы движения должны ее учитывать.
Инерция. 7 класс
- Подробности
- Обновлено 20.01.2019 00:22
- Просмотров: 465
1. В чем состоит причина изменения скорости тела?
Скорость тела сама со себе измениться не может.
Тело начинает движение или уменьшает свою скорость и останавливается только лишь под действием других тел.
Тело может изменить величину своей скорости или направление движения (или то и другое одновременно) в результате действия на него другого тела. Изменение скорости тела (величины и направления) происходит в результате действия на него другого тела.
Например:
Лежащий на футбольном поле мяч сам по себе никуда не покатится, он сохраняет состояние покоя.
Если по мячу ударить ногой (подействовать другим телом), мяч начнет движение, т.е.изменит свою скорость.
Если мяч положить на наклонную доску, он начнет скатываться вниз, т.е. изменит свою скорость, т.к. на мяч действует притяжение
Земли (действует другое тело).
И в том и в другом случае через какое-то время мяч остановится, т.к. подействовала сила трения о землю и сопротивление воздуха (подействовали другие тела — земля и воздух).
2. Как будет двигаться тело, если на него не будут действовать другие тела?
Тело при отсутствии действия на него других тел сохраняет свою скорость неизменной по величине и направлению.
Состояние покоя тела тоже можно рассматривать как движение с нулевой скоростью.
То есть тело при отсутствии действия на него других тел сохраняет состояние покоя, в котором оно пребывало, неизменным.
Итальянский физики Галилео Галилео (1564— 1642) на опытах доказал, что если на тело не действуют другие тела, то оно находится или в покое, или движется прямолинейно и равномерно относительно Земли.
3. Что такое инерция?Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на нero других тел называют инерцией.
(Инерция — от лат. инерциа — неподвижность, бездеятельность.)
Например:
Когда автобус трогается с места, то стоящий в нем человек отклоняется назад, т.к. ноги вместе с полом автобуса приобрели уже какую-то скорость, а тело человека еще находится в состоянии покоя.
Когда едущий автобус резко останавливается, человек, стоящий в нем падает вперед, т.к. ноги вместе с полом автобуса уже остановились, а тело сохраняет прежнюю скорость движения.
Когда бегущий человек спотыкается о камень, его ноги остановились, но тело, сохраняя прежнюю скорость, по инерции продолжает двигаться, и человек падает вперед.
Когда человек подскальзывается на льду, ноги начинают быстрее скользить вперед, а тело сохраняет прежнюю скорость, и человек падает назад.
Это примеры проявления инерции.
4. Что называется движением по инерции?Движение тела при отсутствии действия на него других тел называют движением по инерции.
При движении по инерции тело не меняет свою скорость ни по величине, ни по направлению, то есть тело движется с постоянной скоростью.
Например:
На Земле трудно наблюдать идеальное движение по инерции, т. к. движению тел всегда сопутствует сопротивление воздуха или воды, трение о землю.
Так пуля, выпущенная при выстреле, казалось бы, должна лететь по инерции бесконечно долго, но сопротивление воздуха и притяжение Земли останавливают ее движение.
Движущийся автомобиль после выключения двигателя должен бы ехать по инерции с той же скоростью тоже бесконечно долго, но на него действует сопротивление воздуха и трение колес о землю, в результате автомобиль останавливается.
Следующая страница — смотреть
Назад в «Оглавление» — смотреть
Примеры инерции
Вернемся к нашему самому первому примеру в данном уроке. Теперь мы можем его объяснить. Когда автобус резко тормозит, пассажиры по инерции начинают отклоняться. Тело продолжает двигаться, несмотря на то, что сам автобус уже сбросил скорость. И наоборот, когда автобус резко трогается с места, люди отклоняются, так как их тела сопротивляются изменению скорости.
Разогнавшись на самокате, мы продолжаем двигаться, не прилагая больше никаких усилий (рисунок 8). В этот момент мы двигаемся по инерции. Самокат сохранял бы свою скорость, если бы на его колеса не действовала сила трения.
Рисунок 8. Катание на самокате как пример инерции
Танкер, например, начинает торможение за несколько километров до порта назначения, когда даже не видно берега, так как у него огромная масса и инертность (рисунок 9). Отключив двигатели, он будет продолжать двигаться ещё очень долго.
Рисунок 9. Инертность танкера
В регби и других контактных видах спорта, где часто происходят столкновения, инертность играет ключевую роль. Чем инертнее спортсмен, тем тяжелее его остановить.
{"questions":,"explanations":,"answer":}},"hints":[]}]}
Слайды и текст этой презентации
Бибишева Юлия 7 класс
Инерция друг или враг?
Возможна ли жизнь без инерции?Инерция : вредна или полезна?Где можно встретиться с инерцией?
Нет, потому что инерция присутствует везде в нашей жизниВ некоторых случаях она вредна. Но в большинстве случаях она для нас полезнаС инерцией можно встретиться везде, она окружает нас.
Проблемные вопросы
Что такое инерция?Что вы знаете об истории изучения инерции?Почему возникает инерция?Где и как проявляется инерция?
Учебные вопросы
Что такое инерция?
Ине́рция — свойство тел оставаться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения в отсутствие внешних воздействий
Что вы знаете об истории изучения инерции?
Почему возникает инерция?
Ни что на свете не движется само по себе. Изменение скорости тела происходит тогда, лишь когда на него воздействует другое тело. Например меняется скорость мяча после удара по нему ногой. Тело может изменять направление.
Где и как проЯвляется инерция?
Споткнувшийся пешеход. В результате столкновения он по инерции упадетПрыжок. Отталкиваясь от земли , батута и т.п., мы совершаем прыжок, то есть по инерции наше тело поднимается вверх.
Свойство инертности
Инертность тела проявляется в том, что оно сохраняет свое движение при отсутствии действующих сил, а когда на него начинает действовать сила, то скорости точек тела изменяются не мгновенно, а постепенно и тем медленнее, чем больше инертность этого тела. Количественной мерой инертности материального тела является масса тела.
В каких литературных произведениях говорится об инерции
Л.Н.Толстого. — «Анна КаренинаАнна бросилась под поезд , машинист затормозил, но поезд по инерции проехал дальше и сбил женщину.
Эксперимент
Тема: Инерция. Инертность тел.Цель: наблюдение явление инерции.Оборудование: стакан с водой , спичечный коробок, линейка, две одинаковые банки из-под кофе: одна-пустая, а другая с песком, рулетка.Часть 1Ход работыСтакан с водой ставим на спичечный коробок.Резким ударом линейки коробок выбиваем из-под сосуда. Стакан оказывается на столе на месте коробка.Опишите свои наблюдения.
Эксперимент
Часть 2Ход работы: Установите с помощью книг две наклонные плоскости под одинаковым угломОпустите одновременно 2 банки. Опишите свои наблюдения. Ответьте на вопрос.Какая из банок, пустая или с песком пройдет большее расстояние по горизонтали.Затеи на горизонтальную поверхность насыпьте немного песка. Опыт повторите. Опишите свои наблюдения Сделайте вывод.
Выбивание спичечного коробка из под стакана с водой.
За короткий промежуток времени взаимодействия линейки и спичечного коробка стакан в связи с большой массой не успевает изменить сколько-нибудь Выбивание спичечного коробка из-под стакана с водой. значительно свой импульс. В этом случае импульса силы взаимодействия между стаканом и спичечным коробком (силы трения) недостаточно для изменения импульса стакана.Опыт иллюстрирует проявление второго закона И.Ньютона в виде:F t = m v – m v0,где F – сила трения, действующая между коробком и стаканом; t – время взаимодействия между стаканом и спичечным коробком; mv и mv0 — конечный и начальный импульсы стакана.
Из моего проведенного опыта следует, что банка с песком движется быстрее , но пройдет меньшее расстояние.Вывод: наблюдения и 1 опыт показывают , что скорость тела сама по себе изменяться не может, так банка под давлением песка движется быстрее пустой банки. Следующий опыт: насыпать на горизонтальную поверхность песка и повторить предыдущий эксперимент.Установлено: банка с песком затормозила и проехала меньше.Вывод: Чем меньше действие другого тела в данном случае на банку, тем дольше сохраняется скорость её движения и тем ближе она к равномерному.
Спасибо за внимание
Плюсы и минусы силы упругости?
Плюсы и минусы силы упругости.
Помогите, буду благодарна!
Радиус равен 9 с половиной.
До подсоединения : T1 = 2 * pi * sqrt(L * C) После : T2 = 2 * pi * sqrt(L * 4 * C) = 4 * pi * sqrt(L * C) T2 / T1 = 2 v = 1 / T v2 / v1 = 1 / 2 Уменьшится в 2 раза.
0, 25 пФ = 0, 25 * 10 ^ — 12 = 0, 00000000000025 Ф 1, 3 к В / м2 = 1300 В / м2 1, 25 Гкал = 1 250 000 000 кал 25 мм2 = 0, 025 м2 0, 5 дм3 = 0, 05 м3 1, 2 мА = 0, 0012 А 0, 025 мкА = 0, 000000025 А 4, 5 кВ = 4500 В.
Думаю, что такое решение правильное.
M * V1 = m2 * V2 V2 = 5 * 6 / 60 = 0, 5 м / с.
Дано Vo = 70м \ с k = 0, 2 t = 35c S — ? 1) найдем ax = — Fтр \ m = — kg = — 2м \ с2 2)V = Vоx + аx * t = 70 — 2 * 35 = 0 3) S = Vo * t \ 2 = 70 * 35 \ 2 = 35 * 35 = 1225 м Ответ S = 1225м.
Если ветер встречный, то300 — 100 = 200 (км / ч).
Ρ = 7000 кг / м³ плотность : ρ = m / V⇒ V = m / ρ ; Р = 487 Н массу находим из формулы веса : P = mg⇒ m = P / g ; g = 10 Н / кг m = 487 / 10 = 48, 7 кг ; ____________ V = 48, 7 / 7000 = 0, 007 м³ ; V — ? Ответ : V = 0, 007 м³.
ЖИДКОЕ ВЕЩЕСТВО : 1) Форма и объем : форма жидкого вещества есть форма сосуда, в котором оно (вещество) находится (например, вода в стакане принимает форму стакана) ; 2) Расположение молекул : молекулы жидкого вещества расположены на достаточно больш..
2000-2022. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+ Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.
-
Каково значение перестройки для стран мира кратко
-
Эксплуатация центробежного насоса кратко
-
Участие канады в международной разрядке разоружении кратко
-
Трудности и противоречия перехода к рыночной экономике кратко
- Я убиваю джорджио фалетти кратко
Инерция
Рассмотрим простой опыт, проиллюстрированный на рисунке 1.
Рисунок 1. Движение тела в разных условиях.
В нашем распоряжении небольшая горка, которую продолжает прямая поверхность, песок и тележка. Насыпаем песок недалеко от горки (рисунок 1, а). Запустим тележку. Скатившись с горки и уткнувшись в песок, тележка быстро остановится.
Теперь попробуем выровнять песок и снова запустить тележку. На этот раз тележка пройдет большее расстояние, прежде чем остановиться (рисунок 1, б).
Полностью убрав песок с поверхности, повторим опыт (рисунок 1, в). Теперь тележка пройдет еще большее расстояние. Ее скорость будет уменьшаться, но гораздо медленнее – теперь препятствует ее движению только сила трения о поверхность. Также мы можем заметить, как от неравномерного движения (резкая остановка, движение по песку) движение тележки становится ближе к равномерному.
Итак, чем меньше действие другого тела на тележку, тем дольше сохраняется скорость ее движения и тем ближе оно к равномерному.
А если на тело не будут действовать никакие другие тела? Галилео Галилей (рисунок 2), благодаря своим опытам, установил, что в таком случае тело будет находиться или в покое, или двигаться равномерно и прямолинейно относительно Земли.
Рисунок 2. Галилео Галилей (1564-1642) – итальянский физик, астроном и математик, основатель экспериментальной физики.
Здесь и появляется понятие инерции:
Термин произошел от лат. inertis – бездеятельный. Так называли людей, которые ничего не хотели менять, и заставить их что-то сделать было очень трудно. Похожая ситуация в физике: если тело обладает большой инертностью, то изменить его скорость очень тяжело.
Глава 2. Взаимодействие тел§ 18. Инерция
Наблюдения и опыты показывают, что скорость тела сама по себе измениться не может.
Футбольный мяч лежит на поле. Ударом ноги футболист приводит его в движение. Ho сам мяч не изменит свою скорость и не начнёт двигаться, пока на него не подействуют другие тела. Пуля, вложенная в ружье, не вылетит до тех пор, пока её не вытолкнут пороховые газы.
Таким образом, и мяч, и пуля не меняют свою скорость, пока на них не подействуют другие тела.
Футбольный мяч, катящийся по земле, останавливается из-за трения о землю.
Изменение скорости движения мяча под действием удара футболиста
Пуля, прошедшая сквозь фанерную мишень, уменьшает свою скорость, так как на неё подействовала мишень.
Тело уменьшает свою скорость и останавливается не само по себе, а под действием других тел.
Под действием другого тела происходит также изменение направления скорости.
Теннисный мяч меняет направление движения в результате удара о ракетку. Шайба после удара о клюшку хоккеиста также изменяет направление движения. Направление движения молекулы газа меняется при соударении её с другой молекулой или со стенками сосуда.
Изменение скорости движения шайбы после удара клюшкой
Значит, изменение скорости тела (величины и направления) происходит в результате действия на него другого тела.
Проделаем опыт.
Установим наклонно на столе доску. Насыплем на стол, на небольшом расстоянии от конца доски, горку песка. Поместим на наклонную доску тележку. Тележка, скатившись с доски на стол и попав в песок, быстро останавливается (рис. 41, а). На своём пути тележка встречает препятствие в виде горки песка. Скорость тележки уменьшается очень быстро. Её движение неравномерно.
Выровняем песок и вновь отпустим тележку с прежней высоты. Теперь тележка пройдёт большее расстояние по столу, прежде чем остановится (рис. 41, б).
Её скорость изменяется медленнее, а движение становится ближе к равномерному.
Рис. 41. Изменение скорости движения тела
Если совсем убрать песок с пути тележки, то препятствием её движению будет только трение о стол. Тележка до остановки пройдет ещё большее расстояние (рис. 41, в). В этом случае её скорость уменьшается ещё медленнее, а движение становится ещё ближе к равномерному.
Итак, чем меньше действие другого тела на тележку, тем дольше сохраняется скорость её движения и тем ближе оно к равномерному.
Как же будет двигаться тело, если на него совсем не будут действовать другие тела? Можно ли это установить на опыте? Тщательные опыты по изучению движения тел были впервые проведены Г. Галилеем. Они позволили установить, что если на тело не действуют другие тела, то оно находится или в покое, или движется прямолинейно и равномерно относительно Земли.
Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел называют инерцией.
(Инерция — от лат. инерциа — неподвижность, бездеятельность.)
Таким образом, движение тела при отсутствии действия на него других тел называют движением по инерции.
Например, пуля, вылетевшая из ружья, продолжала бы двигаться, сохраняя свою скорость, если бы на неё не действовало другое тело — воздух. Вследствие этого скорость пули уменьшается. Велосипедист, перестав работать педалями, продолжает двигаться. Он смог бы сохранить скорость своего движения, если бы на велосипед не действовало трение. Следовательно, скорость его уменьшается и он останавливается.
Итак, если на тело не действуют другие тела, то оно находится в покое или движется с постоянной скоростью.
Вопросы:
1. В результате чего меняется скорость тела? Приведите примеры.
2. Какой опыт показывает, как изменяется скорость тела при возникновении препятствия?
3. Что называется инерцией?
4. Как движется тело, если на него не действуют другие тела?
Задания:
На плотную салфетку положите две монетки, а на них перевёрнутый стакан. Третью монетку, меньшего размера и толщины, положите между ними. Достаньте маленькую монетку, не прикасаясь к стакану и монетам и не используя других предметов.
Упражнения:
Упражнение № 5
1. Встряхните медицинский термометр. Почему показание столбика ртути начинает падать?
2. Почему при езде на автомобиле необходимо пристёгивать ремни безопасности?
Предыдущая страницаСледующая страница