Меню Главная Случайная статья Настройки Инерция Материал из https://ru.wikipedia.org Инерция (от лат. inertia — «покой, бездеятельность, постоянство, неизменность») — свойство тела оставаться в некоторых (называемых «инерциальными»[1]) системах отсчёта в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения в отсутствие внешних воздействий[1][2], а также препятствовать изменению своей скорости (как по модулю, так и по направлению[3]) при наличии внешних сил за счёт своей инертной массы. Существование инерциальных систем, позволяющее телам проявить вышеуказанное свойство в ситуации без внешнего воздействия, постулируется первым законом Ньютона, иначе называемым «законом инерции». Понятие «инерция» синонимично одному из значений понятия «инертность»[1] (другие значения последнего не относятся к физике). Содержание 1 Суть понятия 2 Закон инерции 3 История 4 Смежные понятия 5 См. также 6 Примечания 7 Литература Суть понятия Свойство инерции в механике имеет две стороны, соответствующие двум различным ситуациям: в отсутствие и при наличии воздействия на тело извне. Общий смысл понятия заключается в том, что оно обозначает склонность к сохранению характера движения или ограничению вызванных воздействием изменений. Такой смысл во многом соответствует и бытовой трактовке: сделать что-либо «по инерции» означает либо «продолжать делать то же самое, пока нет внешнего воздействия», либо «уменьшить реакцию насколько возможно», если воздействие присутствует. При наличии воздействия на тело количественное соотношение между воздействием и изменением движения тела выражается формулой второго закона Ньютона[4]: ${\displaystyle {\vec {F}}=d(m{\vec {v}})/dt}$, где ${\displaystyle {\vec {F}}}$ — внешняя сила, ${\displaystyle {\vec {v}}}$ — скорость тела, ${\displaystyle m}$ — инертная масса; чем она больше, тем заметнее свойство инерции (тем меньше изменения скорости при том же воздействии). Подобно тому как масса выступает мерой механической инерции (скорость не может измениться скачком), электрическая ёмкость и индуктивность служат своего рода мерами инерции в электротехнике: ёмкость является показателем способности объекта препятствовать изменению напряжения на нём, а индуктивность — изменению тока через него (напряжение на конденсаторе и ток через катушку измениться скачком не могут). Закон инерции Существование инерциальных систем отсчёта в классической механике постулируется первым законом Ньютона, который также носит название «закона инерции». Его классическую формулировку дал Ньютон в своей книге «Математические начала натуральной философии»: Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние. Современная, более точная, формулировка закона: Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными (ИСО), относительно которых материальные точки, когда на них не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находятся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Для первого закона Ньютона можно написать его математическую формулировку, имеющую следующий вид:$${\displaystyle \sum _{i}{\mathbf {F}}_{i}=0\Rightarrow {\frac {{\rm {d}}{\mathbf {r}}}{{\rm {d}}t}}={\rm {const}},}$$где ${\displaystyle {\mathbf {F}}_{i}}$ — ${\displaystyle i}$-я сила, действующая на материальную точку, а ${\displaystyle {\frac {{\rm {d}}{\mathbf {r}}}{{\rm {d}}t}}}$ — её скорость. Те системы отсчёта, в которых не выполняется первый закон Ньютона (например, вращающиеся или движущиеся с ускорением относительно инерциальных) называются неинерциальными (НСО). Понятие инерциальной системы отсчёта — идеализация, то есть некий идеальный объект, рассматриваемый вместо реального объекта (другими примерами идеализации служат, например, абсолютно твёрдое тело или нерастяжимая невесомая нить). Реальные системы отсчёта всегда связаны с каким-либо объектом или объектами, и соответствие реально наблюдаемого движения тел в таких системах результатам расчётов будет неполным. В то же время точность подобной абстракции в земных условиях весьма велика. В НСО движение тел можно описывать уравнениями, аналогичными по форме тем, которые используются в инерциальных системах, если наряду с силами, обусловленными взаимодействием тел друг с другом, в уравнения ввести дополнительные члены чисто кинематического происхождения и никакому взаимодействию тел не соответствующие. Такие формально введённые величины называют силами инерции[5][6]. История Древнегреческие учёные, судя по дошедшим до нас сочинениям, размышляли о причинах совершения и прекращения движения. В «Физике» Аристотеля (IV век до н. э.) приводится такое рассуждение о движении в пустоте[7]: Никто не сможет сказать, почему [тело], приведенное в движение, где-нибудь остановится, ибо почему оно скорее остановится здесь, а не там? Следовательно, ему необходимо или покоиться, или двигаться до бесконечности. Однако в другом труде «Механика», приписываемом Аристотелю, утверждается[8]: