§ 20. Явище інерції. Інертність тіла

М’яч, що лежить на Землі, не підстрибне і не покотиться, якщо його перед цим не штовхнути ногою або рукою. Також із власного досвіду кожен знає, що коли швидко біжиш, то миттєво зупинитися не можна. Що ж не дає почати рух і перервати його в одну мить без сторонньої допомоги?

Явище інерції
Інертність

Явище інерції. Давньогрецький філософ Аристотель у IV столітті до н. е. відмітив: «причина руху тіла криється у дії, що чиниться на це тіло яким-небудь іншим тілом». Правда, це твердження було не зовсім правильним. Аристотель вважав, що природним положенням тіла є спокій, звичайно, відносно Землі. Всяке ж переміщення тіла відносно Землі відбувається при дії на тіло інших тіл. Якщо ж причини рухатися немає, то тіло повинне зупинитися і перейти у свій природний стан спокою. При цьому теорія Аристотеля ніяк не пояснювала, чому тіло, що рухається по шорсткій поверхні, зупиняється набагато швидше, ніж те ж тіло, що рухається по гладкій поверхні.

Правильному розумінню природи даного явища ми завдячуємо великому італійському вченому Галілео Галілею (1564-1642). Галілей установив, що рівномірний і прямолінійний рух може відбуватися і за відсутності дії на тіло інших тіл. Він стверджував, що тіло рухається рівномірно й прямолінійно при відсутності опору цьому руху зі сторони інших тіл, такий рух відбувається нескінченно довго.

Відносно нерухомі тіла прагнуть зберігати стан спокою, а рухомі - продовжувати рух. Це явище назвали інерцією.

Інерція - це явище збереження швидкості тіла за відсутності дії інших тіл.

Тобто коли м’яч лежить на траві, його швидкість відносно Землі дорівнює нулю. І вона не зміниться без сторонньої допомоги. Коли м’яч котиться, він би так і котився собі з постійною швидкістю прямолінійно й нескінченно довго, коли б не трава, тертя об повітря і футболісти, що буцають його.

Інертність. Для зміни швидкості тіла на певну величину, необхідно, щоб на нього певний час діяло інше тіло. Цю властивість називають інертністю.

Інертність - це властивість тіла зберігати свою швидкість сталою, якщо на нього не діють інші тіла.

Чим цей час більший, тим інертніше тіло. З двох взаємодіючих тіл те тіло більш інертне, яке повільніше змінює свою швидкість при взаємодії.

Наступний дослід показує, як проявляється інертність тіл і яку роль відіграє час взаємодії (рис. 3.12).

Рис. 3.12. Результат взаємодії залежить від часу дії

До підвісу на тонкій нитці підвішено кулю (рис. 3.12, а). Знизу до неї прикріплена друга така ж нитка. Якщо різко смикнути за нижню нитку, то вона обривається, а куля продовжує висіти на верхній нитці (рис. 3.12, б). Але якщо нижню нитку тягти, а не смикати, то обірветься верхня нитка і куля впаде (рис. 3.12, в). Дослід має таке пояснення, коли за нижню нитку смикають різко, то час дії на кулю виявляється настільки малим, що куля не встигає значно збільшити свою швидкість (не встигає набрати швидкість) і зробити помітне переміщення вниз. Тому верхня нитка не обривається. Нижня ж нитка має малу інертність і при ривку отримає значну швидкість, тому її переміщення виявляється достатнім для розриву. Коли ж за нижню нитку тягти повільно, вона діє на кулю тривалий час, і за цей час куля встигає набути таку швидкість, що її переміщення є достатнім для розриву і без того розтягнутої верхньої нитки.

Головне у цьому параграфі

Інерція - це явище збереження швидкості руху тілом за відсутності дії інших тіл.

Інертність - це властивість, яку мають усі тіла. Вона полягає в тому, що для зміни швидкості тіла на певну величину необхідно, щоб на нього певний час діяло інше тіло.

Запитання для самоперевірки

1. У чому різниця між інерцією та інертністю?
2. Поясніть призначення ременів безпеки для пасажирів автомобілів і авіапасажирів.
3. В якому випадку тіло називають більш інертним, а в якому - менш інертним?
4. Як в домашніх умовах можна довести наявність явища інерції тіл?

Вправа 11

1(п). Чому водій, побачивши перехожого, що переходить перед ним дорогу, не може миттєво зупинити транспортний засіб?
2(c). Уявіть собі таку ситуацію: вершник швидко скаче на коні. Що буде з вершником, якщо кінь спіткнеться?
3(c). Для чого при гальмуванні автомобіля обов’язково вмикається заднє «червоне світло» ?
4(c). Чому кинутий рукою м’ячик продовжує летіти вгору після того, як його випустили з рук?
5(c). Чому наковальні роблять масивними?
6(c). Чому при прополці не слід висмикувати бур’яни із землі занадто різким рухом, навіть якщо вони слабко утримуються в ґрунті?
7(д). М’яч, що спокійно лежить на столі вагона під час рівномірного руху потяга, покотився: а) вперед у напрямку руху потяга; б) назад стосовно напрямку руху; в) убік. На яку зміну в русі потяга вказує кожен з перерахованих випадків?

Зміст