Inertie

Pour retirer le chariot de nourriture de votre statut de repos, il est nécessaire.

Qu'est-ce que l'inertie?

La inertie C'est la propriété que les systèmes physiques doivent maintenir leur état initial, à moins que ces systèmes n'interagissent avec un agent externe qui le modifie. Le concept d'inertie s'applique à la fois aux systèmes mécaniques et aux systèmes thermodynamiques.

Dans le cas d systèmes mécaniques, Son statut est déterminé par la quantité de mouvement de translation et la quantité de mouvement de rotation. Dans les systèmes mécaniques isolés, c'est-à-dire ceux qui sont exempts d'interactions avec l'environnement, ces quantités restent constantes.

Pour sa part, l'état d'un Système thermodynamique est principalement caractérisé par sa température. Bien que le système n'interagit pas avec l'environnement externe, sa température reste constante.

Parfois, on parle du degré d'inertie d'un système physique. Cela aura plus d'inertie, dans la mesure où plus d'énergie est nécessaire pour modifier son statut initial en un montant donné. 

Il convient également de noter que, tant dans les systèmes mécaniques et thermodynamiques, le degré d'inertie est directement proportionnel à la quantité de système du système, c'est-à-dire sa quantité de masse.

Principe d'inertie

En mécanique classique, le principe d'inertie est la déclaration de la première des trois lois de Newton, qui a été publiée pour la première fois en 1687 par Isaac Newton dans l'œuvre "Principes mathématiques de la philosophie naturelle".

Le principe de l'inertie dit:

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Chaque corps maintient son statut de repos ou son état de mouvement uniforme rectiligne à moins qu'une ou plusieurs forces déséquilibrées n'agissent.

Réciproquement, si un corps quitte son état de repos ou change sa vitesse et / ou sa direction, c'est parce que sur le corps, un agent externe exerce une ou plusieurs forces.

Il est également pratique de définir un montant appelé élan ou élan d'un corps, qui est le produit de sa masse par sa vitesse. Maintenant, l'interaction d'un corps avec l'environnement s'exprime mathématiquement au moyen d'un montant appelé la force résultante.

Si la force résultante agissant sur un objet n'est pas nul, alors l'objet modifie son élan et que la force résultante est exactement égale au changement instantané de l'élan par unité de temps.

Comme lui élan Il est proportionnel à la masse, la même force produit un plus grand changement dans la vitesse d'un objet léger qu'un. Ensuite, on dit que le premier a moins d'inertie que le second.

Inertie et systèmes inertiels

Pour mesurer la vitesse et donc l'élan d'un objet, il est nécessaire de définir un système de référence par rapport à laquelle ces quantités sont mesurées.

Les systèmes inertiels sont définis comme ceux dans lesquels un corps, sans interaction avec son environnement, reste au repos ou à une vitesse constante.

Le principe de l'inertie et les trois lois de Newton s'appliquent toujours dans les systèmes inertiels et les forces proviennent toujours d'interactions réelles.

Dans les systèmes non anictifs, les interactions fictives apparaissent, qui donnent naissance à des pseudo-frites ou des forces fictives.

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Types d'inertie

Comme dit, dans la mécanique classique, l'inertie est la résistance au changement dans l'état de mouvement d'un corps. Cependant, l'inertie est fréquente dans les cas suivants:

Inertie statique

Un corps qui est au repos, en ce qui concerne un système inertiel, aura tendance à se poursuivre au repos à moins qu'une force extérieure n'agisse dessus.

Plus la masse de l'objet au repos est grande, il sera nécessaire de plus de force pour acquérir une vitesse donnée dans un temps donné.

Inertie dynamique

Lorsqu'un objet a une vitesse constante, par rapport à un système de référence inertielle, il maintiendra sa vitesse. Pour que votre vitesse change, il est nécessaire qu'une force extérieure agisse sur le corps.

Dans la mesure où l'objet est plus massif, une force majeure sera nécessaire pour modifier sa vitesse d'origine au même montant dans un temps donné. C'est pourquoi il est dit qu'un objet lourd est plus «inerte» qu'une lumière.

Inertie translationnelle

Dans tous les corps non punctuels, deux types de mouvements se distinguent: une de traduction et une de rotation.

L'inertie de translation se réfère à la force externe nécessaire pour modifier la vitesse de traduction en un montant donné et dans le temps donné. Plus la force nécessaire pour accélérer l'objet en une quantité donnée, puis plus son inertie translationnelle sera grande.

Inertie de rotation

Dans un corps non punctuel, il peut y avoir un mouvement de rotation par rapport à un système inertiel. Dans le cas où le taux de traduction dudit corps est constant ou nul en ce qui concerne le système inertiel, du principe d'inertie, il s'ensuit que la somme des forces est nul.

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Une force extérieure ne peut changer que la vitesse de traduction. Pour changer sa vitesse de rotation angulaire, l'existence d'un couple externe non nul est nécessaire.

L'inertie de rotation est proportionnelle à une quantité physique appelée "Le moment de l'inertie", Ce montant est l'équivalent rotationnel du"Masse translationnelle". Plus le moment d'inertie sera grand pour un plus grand couple pour accélérer angulairement un corps dans la même quantité, donc l'inertie rotationnelle est proportionnelle au moment de l'inertie.

Exemples quotidiens d'inertie

Dans les exemples suivants, le principe d'inertie est illustré dans les situations quotidiennes

Pousser une voiture

Parfois, nous nous sommes vus dans la nécessité de pousser une voiture qui ne s'allume pas. Pour surmonter votre statut de repos, il est nécessaire d'appliquer une force, qui sera plus grande dans la mesure où la voiture est plus lourde.

Freinage soudain

Lorsque le freinage abrupte d'un bus se produit, les personnes debout ont tendance à être licenciées à l'avant comme si une force invisible les pousse vers l'avant. Pour un observateur externe (inertiel), ce qui se passe, c'est que les gens ont tendance à maintenir la vitesse qu'ils ont apportée avant l'arrêt du bus. 

La nappe

Quand il est brusquement jeté hors de la nappe, les plats qui sont sur lui ont tendance à rester dans son endroit d'origine en raison de son inertie.

La distance de freinage

Supposons une voiture et un camion qui ont à l'origine la même vitesse. La distance de freinage de voiture est beaucoup plus faible que celle du camion car ce dernier, car il est plus lourd, a une plus grande inertie.

Le camion de la lettre et du Mone

Supposons une devise sur une lettre de pont soutenue sur un verre. Si la lettre est brusquement promue, la devise a tendance à maintenir sa position d'origine. Pour cette raison, la monnaie finit par tomber dans le verre.