Mówiąc o wpływie siły na masę w zjawisku bezwładności, łatwo można przypadkowo nazwać siłę „bezwładnością siły”. Prawdopodobnie można to przypisać terminom „siła” i „masa bezwładna”. Siła to ilość energii, która powoduje, że obiekt zmienić prędkość, kierunek lub kształt, podczas gdy masa bezwładności jest miarą odporności obiektu na zmianę stanu ruchu, gdy przyłożona jest siła. W tym przypadku zakłada się, że „siła bezwładności” odnosi się do wielkości siły potrzebnej do przemieszczenia określonego obiektu lub całkowitego zatrzymania go. Można to znaleźć za pomocą drugiego prawa Newtona -- F = ma -- które przekłada się na "Siła równa się bezwładności masy razy przyspieszenie".
Znajdź masę obiektu, dla którego chcesz obliczyć siłę startu lub zatrzymania. Na powierzchni Ziemi masa obiektu jest w przybliżeniu równa jego wadze w kilogramach, więc masę można znaleźć, po prostu ważąc obiekt na wadze. Jeśli obiekt jest w ruchu, może być konieczne wcześniejsze poznanie wagi/masy obiektu.
Znajdź tempo przyspieszenia obiektu. Jeśli próbujesz zmierzyć siłę bezwładności poruszającego się obiektu (na przykład samochodu), a jego prędkość przyspieszenia jest ci nieznana, będziesz potrzebować prędkościomierza, aby znaleźć jego tempo przyspieszenia. Możesz to zrobić, mierząc prędkość obiektu w pewnym momencie, a następnie mierząc ją ponownie kilka sekund później. Dzieje się tak, ponieważ przyspieszenie jest miarą tego, jak szybko obiekt zwiększa swoją prędkość w czasie.
Zaznacz czasy, w których mierzyłeś prędkość obiektu. Odejmij pierwszą prędkość od drugiej prędkości. Następnie podziel wynik przez ilość czasu między dwoma taktami. Jeśli mierzysz samochód toczący się z prędkością 40 mil na godzinę o godzinie 13:00. a następnie zmierzyć to przy 41 milach na godzinę minutę później, można powiedzieć, że tempo przyspieszenia wynosi (41 mil na godzinę - 40 mil na godzinę) podzielone przez 1/60 godziny. To daje nam 1 milę na godzinę podzieloną przez 1/60h, czyli przyspieszenie około 59 mil na godzinę. Oznacza to, że gdyby samochód utrzymał obecne tempo przyspieszenia, jego prędkość wzrastałaby o 59 mil na godzinę. Należy pamiętać, że to równanie zakłada, że samochód przyspiesza ze stałą prędkością i nie uwzględnia zmiennych zewnętrznych, takich jak grawitacja czy tarcie.
Pomnóż masę obiektu przez jego przyspieszenie. To da ci jego siłę bezwładności. W przypadku auta przyjmiemy, że jego masa to około 1000 kilogramów. Jeśli utrzyma swoje obecne tempo przyspieszenia, do jego natychmiastowego zatrzymania potrzeba około 59 000 kg (około 65 ton) siły przeciwnej. Wielkość siły bezwładności wymaganej do zatrzymania poruszającego się obiektu będzie dokładnie równa wielkości siły bezwładności, która wprawiła go w ruch. Dlatego mały obiekt, który porusza się bardzo szybko (np. pocisk) i duży obiekt, który porusza się bardzo powoli (jak głaz) są zarówno destrukcyjne, jak i trudne do zatrzymania bez odpowiedniej ilości siła przeciwna. Jeśli obiekt się nie porusza, wielkość siły bezwładności potrzebnej do jego poruszenia jest zwykle równa masie obiektu.
Bibliografia
- „Jak wszystko działa: robienie fizyki ze zwyczajnej”; Bloomfield, Louis; John Wiley i synowie (2007),
Wskazówki
- Pamiętaj, że przyspieszenie jest tradycyjnie mierzone w metrach na sekundę na sekundę lub metrach na sekundę do kwadratu. Standardowa stawka mil na godzinę została zastąpiona, aby przykład był bardziej zrozumiały.
o autorze
Tom Johnson jest głównym pisarzem w swoim biznesie copywritingowym od 2008 roku. Posiada rozległe doświadczenie w psychologii i marketingu. Posiada licencjat z literatury angielskiej na Uniwersytecie Guam oraz dyplom nauczycielski na poziomie II w zakresie sztuki językowej na Wydziale Edukacji Guam.