Почти 2 500 лет назад древнегреческий ученый Аристотель утверждал: чтобы тело двигалось, его необходимо все время «двигать», причем, чем больше скорость тела, тем больше усилий нужно приложить. Именно влияние одного тела на другое Аристотель назвал силой.

По Аристотелю, сила - причина движения.

Великий итальянский ученый Галилео Галилей первым из ученых перешел от наблюдений к опытам. Изучая движение тел в условиях максимального уменьшения силы трения (Галилей экспериментировал с шарами, которые скатывались из наклонного желоба), ученый сформулировал закон, названный «законом инерции».
Если на тело не действуют другие тела, то оно сохраняет состояние покоя или движется прямолинейно и равномерно.

Способность тел сохранять свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела, называют явлением инерции.

Движением по инерции можно считать движение шайбы после удара клюшкой, движение шара по дорожке во время игры в боулинг. По инерции через голову коня летит всадник, если конь споткнулся; по инерции перелетает через руль велосипеда спортсмен, по неосторожности наехал на препятствие.
Как должен вести себя тело, на которое не влияют другие тела? Как утверждал Аристотель, такое тело должно находиться в состоянии покоя, скорость его должна равняться нулю.

По Ньютону, ускорения такого тела должна равняться нулю.

По учению Ньютона, сила - причина изменения движения тел.

Это означает, что в определенной системе отсчета тело, на которое не влияют другие тела, может либо находиться в состоянии покоя, или двигаться прямолинейно и равномерно. В этом и заключается первый закон Ньютона:

Любое тело продолжает находиться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку его не заставят изменить это состояние приложенные к нему силы.

Однако впоследствии выяснилось, что первый закон Ньютона реализуется не во всех системах отсчета. Так, он с необычайной точностью сработало в системе отсчета, связанной с Землей, а вот в системе отсчета, связанной с автомобилем, который едет по мосту, первый закон Ньютона не срабатывает, если автомобиль начинает ускоряться или тормозить.

Те системы отсчета, в которых закон инерции реализуется, называются инерциальными, а те, в которых не реализуется, - неинер-ных.

Согласно современным представлениям, первый закон Ньютона формулируется так:

Существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела или действия других тел скомпенсированы.

Итак, существуют системы отсчета, в которых закон инерции срабатывает. С любым свободным телом можно связать систему отсчета, называется инерциальной. Таким образом, инерциальных систем отсчета бесконечно много. Во многих задачах инерциальной системой отсчета с большой степенью точности можно считать систему отсчета, связанную с Землей.

Явление, которому посвящена наша сегодняшняя беседа, встречается в разных жизненных ситуациях. Мы с удовольствием его используем, учитываем и частенько ругаем.

Речь пойдет об инерции. Постараемся разобраться, что скрывается за этим названием.

Что же такое инерция

Наблюдая полёт копья, брошенного рукой атлета, падение всадника через голову споткнувшейся лошади; созерцая камни, веками неподвижно лежащими на одних и тех же местах - греческие мыслители задумывались, что общего в этих явлениях?

Данная им формулировка явления инерции известна как I закон Ньютона.

«Инер­ция - это фи­зи­че­ское яв­ле­ние со­хра­не­ния ско­ро­сти тела по­сто­ян­ной, если на него не дей­ству­ют дру­гие тела или их дей­ствие ском­пен­си­ро­ва­но».

Это означает, что, благодаря инерции, тела, находящиеся в покое, продолжают покоиться, а движущиеся продолжают свое движение, пока на них не окажут воздействие внешние силы.

Например, автомобиль может находиться в покое в двух случаях, если на горизонтальном участке дороги его двигатель выключен, либо его двигатель включен, но силы сопротивления уравновесили силу тяги двигателя, т. е. скомпенсировали её.

Теперь вернемся к нашему всаднику, перелетающему через голову споткнувшейся лошади. Лошадь, споткнувшись, резко теряет скорость, а невезучий всадник… по инерции продолжает движение.

По этой же причине при ДТП водитель, пренебрегающий ремнями безопасности, получает удар о лобовое стекло.

Почему, поскользнувшись при ходьбе, мы падаем назад? Тело по инерции сохраняет прежнюю скорость, а ноги на скользком участке быстренько «убегают» вперед.

Формула силы инерции

Количественной характеристикой явления инерции является сила инерции.

Для расчета этой силы используют формулу:

• F ин - сила инерции;
• m - масса тела;
• a - ускорение.

Знак минус указывает на то, что сила инерции противодействует силе, вызвавшей изменение скорости тела.

Понятие инертности в физике

Итак, инерция - это физическое явление. С ним тесно связано еще одно понятие - инертность. Под инертностью в физике понимают свойства тел противодействовать мгновенному изменению направления или скорости движения.

Любое тело не может мгновенно изменить свою скорость, однако, одни тела это делают быстрее, другие - медленнее. Для остановки гружёного и порожнего самосвалов, движущихся с одинаковой скоростью, требуется разное время.

Это происходит потому, что тело с большей массой более инертно, и ему на изменение скорости требуется больше времени. То есть мерой инертности в физике является масса тела.

Инертные люди, инертные газы

Термин «инертный» широко используется в химии. Он относится к химическим элементам, которые при обычных условиях не вступают в химические реакции. Например, благородные газы аргон, ксенон и др.

Этот термин может быть применен и к поведению человека. Инертные люди отличаются равнодушием к окружающему миру. Они противятся любым переменам, как в их собственной судьбе, так и в работе. Они ленивы и безынициативны.

Инертность вращающихся объектов

Все приведенные ранее примеры относились к поступательно движущимся телам. А как же быть с вращающимися объектами? Скажем, с вентилятором, с маховиком в двигателе внутреннего сгорания или детской игрушке. Ведь после выключения электрического вентилятора его лопасти ещё некоторое время по инерции продолжают крутиться.

Насколько тела инертны во время вращения определяет момент инерции. Он зависит от массы тела, его геометрических размеров и расстояния до оси вращения. Изменение этого расстояния влияет на скорость вращения тела. Это используют спортсмены - фигуристы, поражая зрителей продолжительным вращением с изменением скорости.

Специальные расчёты позволяют определить оптимальные размеры механизма и допустимую скорость вращения, чтобы не допустить разрыва вращающихся частей.

Т.е. момент инерции во вращательном движении играет ту же роль, что и масса при поступательном движении. Но в отличие от массы момент инерции можно изменять, как это делают фигуристы - то широко разводя руки, то прижимают их к груди.

Инерция вокруг нас

Именно это явление используют:

• для сбрасывания ртутного столбика в медицинском термометре и выбивания пыли из ковров;
• для продолжения движения после разбега на коньках, лыжах, велосипеде;
• для экономии горючего при езде на автомобиле;
• в принципе работы артиллерийских детонаторов и т. д.

Это лишь небольшая часть из всех применений инерции. Но не следует забывать о возможной опасности, которую таит это явление природы. Надпись на заднем борту грузовика «Водитель, сохраняй дистанцию», напоминает, что транспорт мгновенно остановить нельзя.

И при торможении впереди едущего автомобиля, следующая за ним машина, остановиться мгновенно не может. По этой же причине категорически запрещено перебегать дорогу перед движущимся транспортом.

Теперь вы легко ответите на вопрос, почему при торможении автомобилей обязательно включается задний красный свет, почему при повороте водитель обязательно сбрасывает скорость.

В спортзале и на катке, в цирке и в мастерской - инерция сопровождает нас всюду. Присмотритесь.

Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя

Инерция (от лат. inertia – бездействие) проявляется в том, что тело сохраняет неизменным состояние своего движения или покоя, когда действующие на тело силы отсутствуют или взаимно уравновешиваются. Такое движение мы можем называть инерционным .
Галилео Галилей (1564–1642) считал движением по инерции (без воздействия сил) равномерное движение по горизонтали . В своем труде «Беседы о двух новых науках» он писал:
«...скорость, однажды сообщенная движущемуся телу, будет строго сохраняться, поскольку устранены внешние причины ускорения или замедления, – условие, которое обнаруживается только на горизонтальной плоскости, ибо в случае движения по наклонной плоскости вниз уже существует причина ускорения, в то время, как при движении по наклонной плоскости вверх налицо замедление; из этого следует, что движение по горизонтальной плоскости вечно».
Это уникальное не только по своей значимости, но и смелости человеческого разума открытие Галилея вошло в науку как Закон инерции. До этого, почти две тысячи лет доминировало утверждение Аристотеля (384–322 до н.э.) о том, что «Движушееся тело останавливается, если сила, его толкающая, прекращает свое действие».
Решительно отбросив догмы, Галилей просто и ясно доказал (см. рис. 1) связь между силой и ускорением, а не между силой и наличием движения, как считал Аристотель и его последователи.

Это суждение нельзя вывести непосредственно из эксперимента, так как невозможно исключить все внешние влияния (трение и т.п.). Его можно вывести только на основе размышления об идеализированном эксперименте, базирующемся на непосредственных наблюдениях.
Однако не все разделяют доводы Галилея. К примеру, Рене Декарт (1596–1650) считал инерционным (и многие продолжают считать) равномерное движение по прямой линии (упоминания о горизонтали, как видите, уже нет).
Мы все существуем в силовом поле, которое для небольшого пространства (скажем, лаборатории) можно считать однородным (силы тяжести не зависят от координат и параллельны друг другу). В этом случае прямая и горизонтальная линии могут совпадать, ибо горизонтальный пол лаборатории нам кажется «идеально» плоским, а противоположные стены – «строго» параллельными. Здесь условия для движения по Галилею и Декарту практически аналогичны.
Однако, если стены лаборатории «раздвинуть», скажем, на 100 километров, то они уже не будут параллельны, а её пол станет частью сферы, все точки которой одинаково удалены от центра Земли. Силовое поле уже неоднородно и теперь, чтобы сохранить движение тела прямолинейным, придется оторвать его от сферической поверхности, значит – применить силу.
Чтобы в дальнейшем не путаться с горизонтальным и прямолинейным движениями, будем считать горизонтальной ту поверхность, в любой точке которой радиус силового поля всегда перпендикулярен к ее элементарному участку.
Фактически в силовом (потенциальном) поле горизонтальная поверхность является сферой (или ее частью) с одинаковым потенциалом (гравитационным или электрическим). Такую сферу мы называем эквипотенциальной.
С учетом этих определений Закон инерции следует читать в более общей редакции:
«Всякое тело сохраняет инерционное движение по эквипотенциальной поверхности, если только оно не вынуждено изменять его под влиянием действующих сил».

Вместе с Татьяной Евгеньевной в этом разбирался Денис Зеленов, 9 лет.

Всякий раз, когда мы садимся в машину, нам приходится пристегиваться ремнями безопасности. Вот Денис и задумался для чего это? Поговорив с папой, мамой и сестрой, которая учится в 7 классе и уже начала изучать физику, у него появились три предположения:

1. папино: остановят сотрудники ГИБДД и наложат штраф.
2. сестры: можно получить травму при торможении машины, потому что «улетишь» вперед.
3. мамино: машина будет «пищать», напоминая нам о том, что надо пристегнуться ремнями безопасности, которыми она оборудована.

1.Разберемся с папиной версией — сотрудники ГИБДД(Государственная инспекция безопасности дорожного движения) наложат штраф. В соответствии с пунктом 2.1.2 ПДД РФ (Правил дорожного движения Российской Федерации) при движении на транспортном средстве, оборудованном ремнями безопасности, водитель должен быть сам пристегнутым такими ремнями и не вправе перевозить не пристегнутых пассажиров.

Ответственность за не пристегнутый ремень предусмотрена статьей 12.6 КОАП РФ (кодекс об административных правонарушениях РФ) в виде штрафа. Для водителя в настоящее время он составляет 500 рублей. Максимальный штраф за не пристегнутый ремень для пассажира (статья 12.29 КоАП) составляет 200 рублей. Отмечу, что на пассажира вместо штрафа может быть наложено предупреждение, которое выносится в письменной форме. Значит, папа прав, за езду с не пристегнутыми ремнями можно получить штраф.

2. Разберемся со второй версией — можно получить травму при торможении машины, потому что «улетишь» вперед. Почему же я улечу вперед, подумал Денис? Сестра говорит из-за инерции.

Поэтому возникли следующие вопросы.

2.2. Отчего зависит инерция.

2.3. Где можно наблюдать инерцию.

Действительно, находясь в машине, мы не всегда остаемся в равновесии. Например, при резком торможении машины мы пролетаем вперед, а когда машина резко трогается с места, наоборот – отклоняемся назад. Это так на нас действует инерция. (Ноги как бы «уезжают» из-под туловища, которое бездвижно, инертно (или, как говорят, его скорость равна нулю))

Так что же такое инерция?

Чтобы исследовать явление инерции Денис сделал из ЛЕГО тележку, на пути ее движения поставил препятствие, а на тележку положил монетку. Потом толкнул тележку. Двигаясь, тележка на пути встретила препятствие и резко остановилась, а лежащая на тележке монета препятствия не встретила и поэтому продолжила свое движение вперед по инерции. Затем монетка упала на поверхность, и какое-то время скользила по Если бы в мире не существовало трения, и тележка не встретила бы на своем пути препятствия, то будучи однажды запущенной, она двигалась бы с постоянной скоростью бесконечно. Или, другими словами, она бы сохранила свою скорость по инерции.

Точно также и монетка, падающая с внезапно остановившейся тележки, продолжила бы свое движение по инерции. Однако, монетка испытывает действие со стороны поверхности стола и поэтому, проскользив некоторое время, остановилась. При этом, нам известно, что по гладкой поверхности монетка будет скользить дольше, чем по шероховатой. Таким образом, чем меньше внешнее воздействие, тем дольше сохраняется скорость тела.

Следовательно, движение по инерции — движение тела при отсутствии действия на него других тел.

А инерция – это явление, при котором тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела. «Инерция», в переводе с латинского, означает бездеятельность или бездействие.

Сестра Дениса сказала, что инерция зависит от массы тела, так написано в учебнике по физике. Чтобы проверить это, он провел опыт. Сделал из ЛЕГО две тележки — большую и маленькую. К тележке, которая больше, прикрепил упругий стержень, изогнул его и перевязал нитью. Вплотную к стержню поставил другую, меньшую тележку. Отметил середину между ними. Затем пережег нить, стержень выпрямился, и тележки разъехались в разные стороны.

Таким образом, тележки взаимодействовали друг с другом. И увидели, что в результате взаимодействия тележки разъехались на разные расстояния. То есть результат взаимодействия тележек не одинаков. Та тележка, чья масса больше, в результате взаимодействия преодолевает меньшее расстояние. Тележка с меньшей массой оказывается на большем расстоянии.

Из этого Денис сделал вывод:

Чем больше масса тела, тем оно более «лениво» при взаимодействии, или оно более инертно. И чем менее инертно тело, тем меньше его масса.

2.3. Где можно наблюдать инерцию?

Мысли Дениса:

«Я задумался и стал наблюдать. Делал это достаточно долго.

1. Однажды мы с сестрой катались на велосипедах, и я заметил, что я не всё время кручу педали. Набрав скорость, я прекращаю работать ногами, а велосипед продолжает ехать. А когда колесо попало в ямку, то я улетел вперед. Это все благодаря инерции.
2. Я заметил, как папа насаживает молоток на рукоятку. Он ударяет рукояткой по твердой поверхности, а молоток по инерции продолжает двигаться, прочно и надёжно насаживаясь на рукоятку.
3. Разогнавшись перед прыжком, мы предоставляем инерции перенести нас через препятствие...
4. Инерция в спорте устанавливает мировые рекорды, например, помогает в метании мяча: спортсмен отталкивает мяч, и он летит дальше по инерции.»

С помощью инерции мы можем бегать, прыгать, играть в футбол, хоккей и другие игры.

Теперь мне понятно:

• что произойдёт, если человек подскользнется;
• почему летит стрела из лука и ядро выпущенное из пушки;
• почему при выходе из воды животные встряхиваются;
• почему заяц делает резкие прыжки в сторону, если его догоняет лиса;
• что произойдёт с наездником, если лошадь, прыгая через препятствие споткнётся;
• почему пыль вылетает из ковра при его выхлопывании выбивалкой;
• с какой целью необходимо закреплять грузы в кузове грузовика;
• с какой целью при торможении автомобиля обязательно включается задний красный свет фар и для чего надо соблюдать дистанцию между автомобилями;

Из своих опытов и наблюдений мы сделали вывод:

По вине инерции сталкиваются машины и люди получают травмы. И все-таки, у инерции достоинств намного больше, чем недостатков. Она очень широко используется в технике и в быту. А происшествия на дорогах возникают не только по вине инерции, но и по вине людей неосторожных или чересчур задумчивых, забывающих о правилах уличного движения.

3. Разберем третью версию — машина будет пищать, напоминая нам о том, что надо пристегнуться ремнями безопасности, которыми она оборудована. Большинство машин и некоторые автобусы оборудованы ремнями безопасности и иногда, дополнительно звуковым сигналом, который напоминает нам, что ремень не пристегнут.

Для чего это сделано? Мама Дениса пояснила — для снижения травматизма при торможении или аварии.

Чтобы в этом убедится, сделали из ЛЕГО машинку, посадил в нее водителя и пристегнул его ремнями безопасности. Кроме водителя в машине едут два не пристегнутых пассажира. Денис привел машину в движение и увидел, что при лобовом столкновении, когда машина резко останавливается, не пристегнутый пассажир «летит» вперед по инерции, вылетает из машины на дорогу или может ударится головой о лобовое стекло, а пристегнутый водитель остается на сидении. Удар может вести к сотрясению мозга и другим неприятным последствиям, но пристегнутые ремни безопасности позволяют нам этого избежать, и справится с инерцией.

Некоторые люди думают, что если в машине есть подушка безопасности, то можно не пристегиваться ремнями безопасности, полагая, что она спасет. Это в корне не верно! Подушка безопасности при не пристегнутом ремне наоборот может навредить пассажиру и водителю.

Следовательно, из опыта мы увидели, что машины оборудуются звуковым сигналом и ремнями в целях безопасности при дорожно-транспортных происшествиях и экстренном торможении автомобиля. Нет ничего сложного в том, чтобы пристегнуться перед поездкой, этим МЫ преодолеваем инерцию и спасаем себе жизнь.

Из проделанных опытов и экспериментов можно сделать вывод, что о инерции надо знать и с инерцией надо дружить и обязательно пристегивать ремни безопасности чтобы:

1. не платить штраф;
2. не получить травму;
3. спасти свою жизнь;
4. спасти жизнь пассажиров;
5. не сесть в тюрьму, если я водитель.

Совершенно не сложно потратить 5 секунд, чтобы пристегнуться, и никакая инерция не страшна. Обязательно используйте ремень безопасности.

И удачи на дорогах!

Наука это не просто интересно. Веселая наука — это также масса полезностей, которые пригодятся сегодня, завтра, всегда. Можно проводить время с пользой всей семьей. Смотрите и другие разделы нашего сайте. Для вас собраны опыты, фокусы и эксперименты для детей от 2-х до 10 лет.

Слово «инерция» ассоциируется у нас с физикой, однако мы часто употребляем его в повседневной жизни безотносительно к данной науке. Давайте же разберемся, что такое инерция.

Значение слова

Данное слово пришло к нам из латинского языка: inertia. Инерция означает «бездействие».

Инерция - это свойство тела сохранять первоначальное состояние покоя или же равномерного движения, когда на него не действуют никакие силы (телега катилась по инерции).

Слово также употребляется и в переносном смысле: инерция обозначает отсутствие инициативы, бездеятельность. В связи с этим в народе распространено выражение «делать что-то по инерции» или «жить по инерции», что означает выполнять какие-то действия по привычке, не прилагая особых усилий. Синонимичным является выражение «плыть по течению».

Также существует прилагательное «инертный». Его, как вы уже догадались, можно заменить словом «бездеятельный».

Инерция в законе Ньютона

Известнейший физик Исаак Ньютон провозгласил о существовании инерциальных систем отсчета, то есть таких, относительно которых движущиеся тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела или действие других тел компенсируется. Это так называемый первый закон Ньютона. Его еще называют законом инерции, поскольку это явление сохранения скорости прямолинейного равномерного движения (или покоя) тела и называют инерцией.

Есть также и другие системы отсчета, но все они, какими бы ни были - движущимися с ускорением или вращающимися, - будут называться неинерциальными.

Нельзя сказать, что Ньютон был первооткрывателем в данном вопросе, поскольку он опирался на труды Г. Галилея, который первым высказал утверждение, что, если на тело не действует другая сила, это вовсе не значит, что оно покоится. Наоборот, именно состояние равномерного и прямолинейного движения является как бы естественным для тела, а покой — это скорее частный случай такого движения, скорость которого равна нулю. Само это равномерное и прямолинейное движение свободного тела и называется движением по инерции.

Сила инерции

В физике также существует такое понятие, как сила инерции. Данный термин широко применим в механике. Это понятие применяется к Даламберовой, Эйлеровой, Ньютоновой силам.