כשמדברים על ההשפעות של כוח על המסה בתופעת האינרציה, זה יכול להיות קל להתייחס בטעות לכוח כאל "אינרציאלי" כוח. "זה כנראה ניתן לייחס למונחים" כוח "ו"מסה אינרציאלית." כוח הוא כמות אנרגיה שגורמת לאובייקט לשנות מהירות, כיוון או צורה, בעוד שמסה אינרציאלית היא מדד עד כמה אובייקט עמיד בפני שינוי תנועתו כאשר זה מוחל כוח. במקרה זה, ההנחה היא ש"כוח אינרציאלי "מתייחס לכמות הכוח שיידרש כדי להזיז אובייקט מסוים או למנוע ממנו לנוע לחלוטין. ניתן למצוא זאת באמצעות החוק השני של ניוטון - F = ma - שמתורגם ל"כוח שווה לתאוצה של מסה אינרציאלית. "
מצא את המסה של האובייקט שעבורו ברצונך לחשב את כוח ההתחלה או העצירה. על פני כדור הארץ המסה של אובייקט שווה בערך למשקלו בקילוגרמים, כך שתוכל למצוא את המסה פשוט על ידי שקילת האובייקט בקנה מידה. אם האובייקט נמצא בתנועה, ייתכן שתצטרך לדעת מראש את משקל / המסה של האובייקט.
מצא את קצב ההאצה של האובייקט. אם אתה מנסה לאמוד את כוח האינרציה של עצם נע (מכונית, למשל) וקצב התאוצה שלו אינו ידוע לך, תצטרך מד מהירות כדי למצוא את קצב התאוצה שלו. אתה יכול לעשות זאת על ידי מדידת מהירות האובייקט בנקודת זמן אחת ואז מדידתו שוב כעבור כמה שניות. הסיבה לכך היא שתאוצה היא המדד כמה מהר אובייקט מגביר את מהירותו לאורך זמן.
סמן את הזמנים בהם מדדת את מהירות האובייקט. מחסרים את המהירות הראשונה מהמהירות השנייה. ואז חלק את התוצאה בכמות הזמן בין שני המדדים. אם אתה מודד מכונית המתגלגלת במהירות של 40 קמ"ש בשעה 13:00. ואז למדוד אותו ב 41 קמ"ש דקה אחר כך, אתה יכול לומר שקצב התאוצה הוא (41 קמ"ש - 40 קמ"ש) חלקי 1/60 שעה. זה נותן לנו 1 קמ"ש חלקי 1/60 שעה, או תאוצה של כ -59 קמ"ש לשעה. המשמעות היא שאם המכונית תשמור על קצב ההאצה הנוכחי, מהירותה תגדל ב -59 מייל בכל שעה. יש לזכור שמשוואה זו מניחה שהמכונית מאיצה בקצב קבוע ואינה לוקחת בחשבון משתנים חיצוניים, כמו כוח משיכה או חיכוך.
הכפל את המסה של האובייקט בתאוצה שלו. זה ייתן לך את כוח האינרציה שלו. במקרה של המכונית, נניח שהמסה שלה היא כ -1,000 קילוגרם. אם היא תשמור על קצב ההאצה הנוכחי שלה, זה ידרוש כ -59,000 ק"ג (כ -65 טון) כוח נגד כדי לעצור אותה באופן מיידי. כמות כוח האינרציה הנדרשת לעצירת אובייקט נע תהיה שווה בדיוק לכמות האינרציאה שמפעילה אותו מלכתחילה. זו הסיבה שאובייקט קטן שנע במהירות רבה (כמו כדור) ואובייקט גדול שנע מאוד לאט לאט (כמו סלע) שניהם הרסניים באותה מידה וקשה לעצור בלי כמות נכונה של כוח נגדי. אם האובייקט אינו נע, כמות הכוח האינרציאלית הנדרשת להזיזו בדרך כלל שווה למסת האובייקט.
הפניות
- "איך הכל עובד: הפיזיקה יוצאת דופן";, בלומפילד, לואי; ג'ון ווילי ובניו (2007),
טיפים
- זכור כי האצה נמדדת באופן מסורתי במטרים לשנייה לשנייה, או מטר בשנייה בריבוע. השיעור הסטנדרטי של מיילים לשעה הוחלף בכדי להפוך את הדוגמה למובנת יותר.
על הסופר
טום ג'ונסון שימש ככותב הראשי של עסק הקופירייטינג שלו מאז 2008. יש לו רקע נרחב בפסיכולוגיה ושיווק. הוא בעל תואר ראשון בספרות אנגלית מאוניברסיטת גואם ותואר הוראה ברמה II באמנויות שפה ממחלקת החינוך בגואם.