Když mluvíme o účincích síly na hmotu při jevu setrvačnosti, může být snadné náhodně označit sílu jako „setrvačnou“ síla. “To lze pravděpodobně vysledovat zpět k výrazům„ síla “a„ setrvačná hmotnost. “Síla je množství energie, které způsobí, že předmět změnit rychlost, směr nebo tvar, zatímco setrvačná hmotnost je měřítkem toho, jak odolný je předmět vůči změně jeho stavu pohybu, když je to síla je aplikována. V tomto případě se předpokládá, že „setrvačná síla“ označuje množství síly, které by bylo zapotřebí k pohybu určitého objektu nebo k jeho úplnému zastavení. To lze najít pomocí druhého Newtonova zákona - F = ma - což znamená: „Síla se rovná setrvačné hmotnosti krát zrychlení.“
Najděte hmotnost objektu, pro který chcete vypočítat počáteční nebo zastavovací sílu. Na zemském povrchu se hmotnost objektu zhruba rovná jeho hmotnosti v kilogramech, takže hmotu najdete jednoduchým zvážením objektu na stupnici. Pokud je objekt v pohybu, možná budete muset předem vědět jeho hmotnost / hmotnost.
Najděte rychlost zrychlení objektu. Pokud se pokoušíte změřit setrvačnou sílu pohybujícího se objektu (například automobilu) a jeho rychlost zrychlení vám není známa, budete potřebovat rychloměr, abyste zjistili jeho rychlost zrychlení. Můžete to udělat měřením rychlosti objektu v jednom časovém okamžiku a následným měřením o několik sekund později. Je to proto, že zrychlení je měřítkem toho, jak rychle objekt v průběhu času zvyšuje svoji rychlost.
Označte časy, kdy jste měřili rychlost objektu. Odečtěte první rychlost od druhé rychlosti. Výsledek pak vydělte časem mezi oběma opatřeními. Pokud změříte auto jedoucí rychlostí 40 mph v 13:00 a poté ji změřte rychlostí 41 mph za minutu později, můžete říci, že rychlost zrychlení (41 mph - 40 mph) děleno 1/60 h. To nám dává 1 mph děleno 1/60 h, nebo zrychlení asi 59 mph za hodinu. To znamená, že pokud by si vůz udržel aktuální rychlost zrychlení, jeho rychlost by se každou hodinu zvýšila o 59 mil. Mějte na paměti, že tato rovnice předpokládá, že auto zrychluje konstantní rychlostí a nebere v úvahu vnější proměnné, jako je gravitace nebo tření.
Vynásobte hmotnost objektu jeho zrychlením. To vám dá jeho setrvačnou sílu. V případě automobilu budeme předpokládat, že jeho hmotnost je asi 1 000 kilogramů. Pokud si udrží svou současnou rychlost zrychlení, k okamžitému zastavení by to vyžadovalo přibližně 59 000 kg (asi 65 tun) protisíly. Množství setrvačné síly potřebné k zastavení pohybujícího se objektu bude přesně stejné jako množství setrvačné síly, která jej uvedla do pohybu na prvním místě. To je důvod, proč malý objekt, který se pohybuje velmi rychle (například kulka), a velký objekt, který se pohybuje velmi rychle pomalu (například balvan) jsou stejně destruktivní a je obtížné je zastavit bez patřičného množství protisíla. Pokud se objekt nepohybuje, velikost setrvačné síly potřebné k jeho pohybu se obecně rovná hmotnosti objektu.
Reference
- „How Everything Works: Making Physics Out of the Ordinary“;, Bloomfield, Louis; John Wiley & Sons (2007),
Tipy
- Pamatujte, že zrychlení se tradičně měří v metrech za sekundu za sekundu nebo v metrech za sekundu na druhou. Aby byl příklad srozumitelnější, byla nahrazena standardní rychlost mílí za hodinu.
o autorovi
Tom Johnson působí jako vedoucí autor svého copywritovacího podnikání od roku 2008. Má rozsáhlé vzdělání v psychologii a marketingu. Je držitelem titulu Bachelor of Arts v anglické literatuře na univerzitě v Guamu a certifikace výuky jazykových umění na úrovni II na katedře pedagogiky v Guamu.