관성은 숙제와 같이해야 할 일을하지 못하게하는 신비한 힘으로 생각할 수 있지만 물리학 자들이 의미하는 바는 아닙니다. 물리학에서 관성은 물체가 정지 상태 나 균일 한 움직임 상태에있는 경향입니다. 이 경향은 질량에 따라 다르지만 정확히 같은 것은 아닙니다. 물체의 움직임을 변경하기 위해 힘을 가하여 물체의 관성을 측정 할 수 있습니다. 관성은 적용된 힘에 저항하는 물체의 경향입니다.
관성의 개념은 뉴턴의 제 1 법칙에서 비롯됩니다.
오늘날 그들은 매우 상식적인 것처럼 보이므로 당시의 과학계에 혁명적 인 뉴턴의 세 가지 운동 법칙이 얼마나 큰 영향을 미쳤는지 이해하기 어렵습니다. 뉴턴과 갈릴레오 이전에 과학자들은 물체가 혼자두면 자연적으로 휴식을 취하는 경향이 있다는 2000 년 된 믿음을 가지고있었습니다. 갈릴레오는 서로 마주 보는 경사면을 포함하는 실험을 통해이 믿음을 다루었습니다. 그는 마찰이 요인이 아니라면이 평면을 위아래로 순환하는 공이 영원히 같은 높이로 계속 상승 할 것이라고 결론지었습니다. Newton은이 결과를 사용하여 그의 제 1 법칙을 공식화했습니다.
모든 물체는 외부 힘의 영향을받지 않는 한 직선으로 정지 상태 또는 움직임 상태로 계속됩니다.
물리학 자들은이 진술을 관성의 공식적인 정의로 간주합니다.
관성은 질량에 따라 다름
뉴턴의 제 2 법칙에 따르면 물체의 운동 상태를 변경하는 데 필요한 힘 (F)은 물체의 질량 (m)과 힘 (a)에 의해 생성 된 가속도의 곱입니다.
F = ma
질량이 관성과 어떤 관련이 있는지 이해하려면 일정한 힘 F를 고려하십시오.씨 두 개의 다른 신체에 작용합니다. 첫 번째 몸의 질량은 m입니다1 두 번째 몸체는 질량 m2.
m에서 행동 할 때1, F씨 가속도 생성1:
(에프씨 = m1ㅏ1)
m에서 행동 할 때2, 그것은 가속을 생성합니다2:
(에프씨 = m2ㅏ2)
F 이후씨 일정하고 변경되지 않으면 다음이 참입니다.
미디엄1ㅏ1 = m2ㅏ2
과
미디엄1/미디엄2 = a2/ㅏ1
m 인 경우1 m보다 큽니다2, 당신은2 a보다 클 것입니다1 둘 다 같은 F를 만들려면씨, 그 반대.
즉, 물체의 질량은 힘에 저항하고 동일한 상태의 운동을 계속하는 경향의 척도입니다. 질량과 관성이 정확히 같은 것을 의미하지는 않지만 관성은 일반적으로 질량 단위로 측정됩니다. SI 시스템에서 단위는 그램과 킬로그램이고 영국 시스템에서는 단위가 슬러그입니다. 과학자들은 일반적으로 운동 문제에서 관성에 대해 논의하지 않습니다. 그들은 보통 질량에 대해 논의합니다.
관성 모멘트
회 전체는 또한 힘에 저항하는 경향이 있지만, 입자 모음으로 구성되어 있기 때문에 회전 중심에서 다양한 거리에서 과학자들은 관성보다는 관성 모멘트에 대해 이야기합니다. 직선 운동에서 몸체의 관성은 질량과 동일 할 수 있지만 회 전체의 관성 모멘트를 계산하는 것은 몸체의 모양에 따라 달라지기 때문에 더 복잡합니다. 관성 모멘트 (I) 또는 질량 m과 반경 r의 회 전체에 대한 일반화 된 표현은 다음과 같습니다.
나는 = kmr2
여기서 k는 몸의 모양에 따라 달라지는 상수입니다. 관성 모멘트의 단위는 (질량) • (축-회전-질량 거리)2.