Dans la physique , l'inertie est la résistance d'un objet à un changement dans son mouvement. Cela pourrait impliquer un changement de vitesse ou de direction, une tentative de déplacer un objet stationnaire ou une tentative d'arrêter un objet qui est déjà en mouvement. L'idée est liée à la première loi d'Isaac Newton sur le mouvement, qui affirme que le mouvement d'un objet ne changera pas à moins qu'une force agit sur elle. Inertie dépend de la masse, car plus un objet massif est grand, plus il résiste à un changement dans le mouvement.
Si un objet est à l'arrêt, il ne bougera pas à moins que quelque chose pousse contre elle ou tire sur elle. De même, un objet qui se déplace continuera à se déplacer à la même vitesse, en ligne droite et dans la même direction, à moins qu'une force influence. Sur la terre, une balle lancée horizontalement à travers l'air, si elle est laissée à elle-même, de ralentir et la courbe vers le sol. C'est parce que la force de gravité tire vers la terre et l'air pousse contre elle, ce qui réduit sa vitesse. Dans l'espace, avec des pas de gravité ou la résistance de l'air , la balle serait simplement continuer à se déplacer en ligne droite à une vitesse constante.
Le fait qu'il est plus difficile de déplacer un objet lourd qu'une lumière une montre la relation entre l'inertie et la masse. Sur la Terre, la gravité complique la question, mais dans l'espace, les choses sont plus claires. Ici, un objet massif - comme un boulet de canon - et un objet léger - comme une balle de tennis - sont à la fois léger, mais il faut encore beaucoup plus de force pour déplacer un boulet de canon d'une balle de tennis. De même, il faudrait plus de force pour arrêter ou modifier la direction d'un boulet de canon mobile.L'inertie peut donc être utilisée pour mesurer la masse d'une manière qui est indépendante de la gravité.
Exemples d'inertie
Les gens se rencontrent inertie sur une base quotidienne. Par exemple, quelqu'un au volant d'une voiture connaîtra une poussée son dos contre le siège lorsque la voiture accélère, ce qui est dû à la résistance du conducteur de mouvement vers l'avant de la voiture. De même, lorsque la voiture ralentit le conducteur est poussé en avant - par rapport à la voiture - encore une fois, en raison de sa résistance au changement en mouvement. C'est pourquoi les ceintures de sécurité sont un élément essentiel de sécurité dans les voitures. Si le conducteur doit rompre brutalement, les occupants auraient continuer à avancer à la vitesse d'origine, et sans ceinture de sécurité pour les retenir, ils pourraient se blesser gravement.
La propre inertie de la voiture est une considération importante pour les conducteurs. Cela explique pourquoi les véhicules en mouvement ont une distance de freinage qui dépend de la vitesse et de la masse du véhicule. La résistance d'un véhicule à un changement dans le mouvement explique aussi pourquoi la voiture déraper si le pilote essaye de tourner trop vite: le véhicule aura tendance à continuer à se déplacer dans la même direction.
L'inertie de rotation
Il s'agit d'un concept similaire, mais s'applique aux objets qui sont tournaient . Encore une fois, plus la masse d'un objet a, plus il est difficile de la faire tourner et plus il est difficile de l'arrêter en rotation si elle le fait déjà. La quantité de résistance à un changement dans le mouvement d'un objet de filage est connu comme son moment d'inertie , qui est généralement désignée par le symbole I . Pour un point sur la surface d'un objet en rotation,I est calculée comme étant la masse multipliée par le carré de la distance à partir de l'axe de rotation. Les calculs pour les objets entiers sont plus compliquées.
Lorsqu'un objet se déplace en ligne droite, sa dynamique est sa masse par sa vitesse. Pour un objet de filature, l'équivalent est son moment angulaire , qui est je multipliée par sa vitesse de rotation. Le moment cinétique est toujours conservée, qui est, il reste le même, même si l'un des facteurs contributifs changements. Un changement d'un facteur doit être compensée par une modification de l'autre de telle sorte que le moment cinétique reste constante.
Un bon exemple est l'énorme augmentation de la vitesse de rotation quand une étoile s'effondre par gravité dans un neutron étoile. Étoiles tournent normalement lentement, mais quand une étoile neutron formes, son diamètre se réduit à une minuscule fraction de sa valeur initiale. Cela réduit considérablement le moment d'inertie à la surface de l'étoile - puisque la distance à l'axe de rotation est maintenant beaucoup plus petite - si sa vitesse de rotation doit considérablement augmenter pour maintenir la même vitesse angulaire. C'est pourquoi, étoiles à neutrons tourner habituellement à de nombreux tours par seconde.
L'origine de l'inertie
Isaac Newton, dans la formulation de ses lois du mouvement, suppose l'existence d'un espace fixe, absolue contre tout mouvement qui pourrait être mesurée. En 1893, lephysicien Ernst Mach a proposé que l'espace absolu n'a pas de sens et que tout changement dans le mouvement d'un objet doit être pensé comme par rapport aux étoiles lointaines.Avec Einstein théories de la relativité d ', l'idée d'espace fixe a en effet été rejetée, mais elle implique que l'inertie d'un objet proche est quelque peu influencée par les objets des années-lumière. En outre, l'effet semble être instantanée. Un certain nombre de théories ont été avancées - quelques idées exotiques impliquant comme influences voyage en arrière dans le temps - mais, à partir de 2012 , il semble y avoir aucune explication généralement admise de l'origine de l'inertie.
