В этой статье вы найдете изложение принципа инерции в физике, а также его математическую формулу. Кроме того, вы сможете увидеть несколько примеров из повседневной жизни принципа инерции.
В чем заключается принцип инерции?
Принцип инерции , также называемый первым законом Ньютона, представляет собой правило физики, которое гласит следующее:
Тело остается в покое или движется с постоянной скоростью, если на него не действует внешняя сила. Другими словами, к телу необходимо приложить внешнюю силу, чтобы изменить его состояние движения или покоя.
Например, объект, покоящийся на земле, не будет двигаться, пока на него не подействует сила.
Следовательно, принцип инерции подразумевает, что если тело движется равномерно прямолинейно (с постоянной линейной скоростью), то это может быть по двум причинам: на него не действует никакая внешняя сила или результат силы всей системы равен нулю. . .
Наряду с принципом инерции физик Исаак Ньютон сформулировал два других принципа, считающихся основой механики: фундаментальный принцип динамики и принцип действия и противодействия.
В физике принцип инерции еще называют законом инерции, поэтому, если вы когда-нибудь услышите этот термин, он означает ровно то же самое.
Примеры принципа инерции
Теперь, когда вы знаете определение принципа инерции, в этом разделе вы найдете несколько примеров этого принципа, чтобы лучше понять его значение.
- Наглядным примером действия принципа инерции является неподвижный стол, поставленный на пол. Если никто не толкнет стол, он не сдвинется и останется на прежнем месте. Но если к столу приложить достаточно большую силу, он приобретет скорость и, следовательно, изменит свое состояние движения.
- Другим примером принципа инерции является космический зонд, движущийся в пространстве с постоянной скоростью. Как только гравитационное влияние планет будет преодолено, в космосе больше не будет трения или каких-либо других сил. Следовательно, космический зонд движется в пространстве с постоянной скоростью, поскольку на него не действует никакая сила.
- Автомобиль, движущийся с постоянной скоростью, также является примером принципа инерции, поскольку для движения без ускорения результирующая сила должна быть равна нулю. Когда автомобиль движется вперед, на него действует сила трения, противодействующая движению, поэтому для движения с постоянной скоростью двигатель автомобиля должен прилагать силу той же величины и направления, но в противоположном направлении. Таким образом, две силы противодействуют друг другу, и автомобиль всегда движется с одинаковой скоростью.
Формула принципа инерции
Математически формула принципа инерции гласит, что если сумма сил, приложенных к телу, равна нулю, ускорение этого тела также равно нулю. Верно и обратное: если ускорение тела равно нулю, то сумма внешних сил обязательно должна быть равна нулю.
С другой стороны, принцип инерции также можно сформулировать через импульс (или погонный момент), поскольку сумма внешних сил будет равна нулю, когда импульс постоянен.
Имейте в виду, что эти выражения используются только для алгебраического выражения принципа инерции. Важно то, что вы понимаете концепцию первого закона Ньютона и что сумма всех сил должна быть равна нулю, чтобы он выполнялся.
Одним из применений принципа инерции является решение физических задач. Фактически, физические упражнения обычно основаны на трех принципах Ньютона. Попрактиковаться в решении упражнений по принципу инерции можно здесь: