Όταν μιλάμε για τα αποτελέσματα της δύναμης στη μάζα στο φαινόμενο της αδράνειας, μπορεί να είναι εύκολο να αναφέρεται τυχαία η δύναμη ως "αδράνεια" δύναμη. "Αυτό πιθανότατα μπορεί να εντοπιστεί στους όρους" δύναμη "και" αδρανειακή μάζα ". Η δύναμη είναι μια ποσότητα ενέργειας που προκαλεί ένα αντικείμενο αλλαγή ταχύτητας, κατεύθυνσης ή σχήματος, ενώ η αδρανειακή μάζα είναι ένα μέτρο του πόσο ανθεκτικό είναι ένα αντικείμενο στην αλλαγή της κίνησης του όταν αυτό εφαρμόζεται δύναμη. Σε αυτήν την περίπτωση, θεωρείται ότι η "αδρανειακή δύναμη" αναφέρεται στην ποσότητα δύναμης που θα χρειαζόταν για να μετακινήσει ένα συγκεκριμένο αντικείμενο ή να το σταματήσει να κινείται εντελώς. Αυτό μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα - F = ma - που μεταφράζεται σε, "Η Δύναμη ισούται με την αδρανειακή μάζα με την επιτάχυνση."
Βρείτε τη μάζα του αντικειμένου για το οποίο θέλετε να υπολογίσετε τη δύναμη έναρξης ή διακοπής. Στην επιφάνεια της γης, η μάζα ενός αντικειμένου είναι περίπου ίση με το βάρος του σε χιλιόγραμμα, οπότε μπορείτε να βρείτε τη μάζα ζυγίζοντας απλώς το αντικείμενο σε μια κλίμακα. Εάν το αντικείμενο είναι σε κίνηση, ίσως χρειαστεί να γνωρίζετε εκ των προτέρων το βάρος / μάζα του αντικειμένου.
Βρείτε τον ρυθμό επιτάχυνσης του αντικειμένου. Εάν προσπαθείτε να μετρήσετε την αδρανειακή δύναμη ενός κινούμενου αντικειμένου (για παράδειγμα ένα αυτοκίνητο) και ο ρυθμός επιτάχυνσης του είναι άγνωστος σε εσάς, θα χρειαστείτε ένα ταχύμετρο για να βρείτε τον ρυθμό επιτάχυνσης του. Μπορείτε να το κάνετε μετρώντας την ταχύτητα του αντικειμένου σε μια χρονική στιγμή και μετά το μετρήσετε ξανά λίγα δευτερόλεπτα αργότερα. Αυτό συμβαίνει επειδή η επιτάχυνση είναι το μέτρο του πόσο γρήγορα ένα αντικείμενο αυξάνει την ταχύτητά του με την πάροδο του χρόνου.
Σημειώστε τους χρόνους με τους οποίους μετρήσατε την ταχύτητα του αντικειμένου. Αφαιρέστε την πρώτη ταχύτητα από τη δεύτερη ταχύτητα. Στη συνέχεια, διαιρέστε το αποτέλεσμα με το χρονικό διάστημα μεταξύ των δύο μέτρων. Εάν μετράτε ένα αυτοκίνητο που κινείται στα 40 mph στις 1:00 μ.μ. και μετά μετρήστε το στα 41 mph ένα λεπτό αργότερα, μπορείτε να πείτε ότι ο ρυθμός επιτάχυνσης είναι (41 mph - 40 mph) διαιρούμενος με 1 / 60h. Αυτό μας δίνει 1 mph διαιρούμενο με 1 / 60h, ή επιτάχυνση περίπου 59 mph ανά ώρα. Αυτό σημαίνει ότι, εάν το αυτοκίνητο διατηρήσει τον τρέχοντα ρυθμό επιτάχυνσης, η ταχύτητά του θα αυξανόταν κατά 59 μίλια κάθε ώρα. Λάβετε υπόψη ότι αυτή η εξίσωση προϋποθέτει ότι το αυτοκίνητο επιταχύνεται με σταθερό ρυθμό και δεν λαμβάνει υπόψη εξωτερικές μεταβλητές, όπως η βαρύτητα ή η τριβή.
Πολλαπλασιάστε τη μάζα του αντικειμένου με την επιτάχυνσή του. Αυτό θα σας δώσει την αδρανειακή του δύναμη. Στην περίπτωση του αυτοκινήτου, θα υποθέσουμε ότι η μάζα του είναι περίπου 1.000 κιλά. Εάν διατηρήσει τον τρέχοντα ρυθμό επιτάχυνσης, θα απαιτούσε περίπου 59.000 κιλά (περίπου 65 τόνους) αντίθετης δύναμης για να το σταματήσει στιγμιαία. Το ποσό της αδρανειακής δύναμης που απαιτείται για να σταματήσει ένα κινούμενο αντικείμενο θα είναι ακριβώς ίσο με το ποσό της αδράνειας που το έθεσε σε κίνηση στην πρώτη θέση. Γι 'αυτό ένα μικρό αντικείμενο που κινείται πολύ γρήγορα (όπως μια σφαίρα) και ένα μεγάλο αντικείμενο που κινείται πολύ σιγά-σιγά (όπως ο λίθος) είναι εξίσου καταστροφικά και δύσκολο να σταματήσουν χωρίς την κατάλληλη ποσότητα αντίρροπη δύναμη. Εάν το αντικείμενο δεν κινείται, το ποσό αδράνειας που απαιτείται για να το μετακινήσετε είναι γενικά ίσο με τη μάζα του αντικειμένου.
βιβλιογραφικές αναφορές
- "Πώς λειτουργούν τα πάντα: Κάνοντας τη φυσική από το συνηθισμένο";, Bloomfield, Louis; John Wiley & Sons (2007),
Συμβουλές
- Λάβετε υπόψη ότι η επιτάχυνση μετράται παραδοσιακά σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο ή σε τετραγωνικά μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Ο τυπικός ρυθμός μιλίων ανά ώρα αντικαταστάθηκε για να καταστήσει το παράδειγμα πιο κατανοητό.
Σχετικά με τον Συγγραφέα
Ο Τομ Τζόνσον έχει υπηρετήσει ως επικεφαλής συγγραφέας της δουλειάς του σε σχέση με το copywriting από το 2008. Έχει εκτεταμένο υπόβαθρο στην ψυχολογία και το μάρκετινγκ. Είναι κάτοχος πτυχίου Αγγλικής λογοτεχνίας από το Πανεπιστήμιο του Γκουάμ και πιστοποίησης διδασκαλίας επιπέδου ΙΙ στις γλωσσικές τέχνες από το Τμήμα Παιδείας του Γκουάμ.