Tromost: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
m Bot: Migrating 58 interwiki links, now provided by Wikidata on d:q122508 (translate me) |
Nadopunio Tromost |
||
Redak 1:
{{Klasična mehanika}}
[[datoteka:Cavalo a arrastar um bloco de 350 kg..png|290px|mini|desno|'''Prvi Newtonov zakon''' (zakon tromosti ili inercije) tvrdi da svako [[Tijelo (fizika)|tijelo]] ostaje u stanju mirovanja ili jednolikoga [[gibanje|gibanja]] po [[pravac|pravcu]] dok ga neka vanjska [[sila]] ne prisili da to stanje promijeni.]]
U osnovi, to znači da bi se tijelu promijenio intenzitet brzine i/ili smjer brzine, na to tijelo mora djelovati [[Sila|sila]]. Uočimo da za promjenu smjera gibanja nije potrebna i promjena intenziteta brzine. Opiranje promjeni stanja gibanja očituje se u pojavi '''inercijalne sile''' koju tijelo "osijeća" prilikom ubrzavanja i/ili prilikom gibanja po nepravocrtnoj putanji.▼
[[datoteka:Cup of Russia 2010 - Yuko Kawaguti (2).jpg|mini|desno|290px|Klizačica kod okretanja smanjuje svoj [[moment tromosti]] ili moment inercije skupljajući ruke uz tijelo kako bi se brže okretala.]]
Dobar ilustrativni primjer za slučaj promjene intenziteta brzine je vožnja u automobilu. Svi znaju iz iskustva da prilikom ubrzavanja u vožnji sjedalo pritišće na naša leđa, kao da nas nešto vuče prema natrag, dok prilikom usporavanja nastavljamo s gibanjem prema vjetrobranskom staklu, kao da nas nešto vuče prema naprijed. Efekt je to izraženiji što je veća masa tijela i/ili promjena brzine, tj. ubrzanje.▼
'''Tromost''' ili '''inercija''' ([[Latinski jezik|lat]]. ''inertia'': tromost) je nepokretnost, negibljivost, nedjelovanje; ustaljenost, nepromjenljivost; pasivnost, lijenost. U [[fizika|fizici]], tromost je svojstvo [[Tijelo (fizika)|materijalnih tijela]] opisano [[Newtonovi zakoni gibanja|1. i 2. zakonom mehanike]]. Kada na fizikalno tijelo ne djeluju vanjske [[sila|sile]], ili se vanjske sile uzajamno uravnotežuju, tromost se izražava u tome što tijelo zadržava svoje stanje [[gibanje|gibanja]] ili mirovanja. Kada na tijelo djeluje neuravnotežena vanjska sila, tromost se izražava u tome što se promjena stanja gibanja ili mirovanja tijela zbiva postupno, a ne trenutačno; stanje gibanja mijenja se to polaganije što je tromost tijela veća. Mjera tromosti tijela njegova je [[masa]]. Kod [[mjerni instrument|mjernih instrumenata]], zbog tromosti, promjene mjerenih veličina registriraju se sa stanovitim zakašnjenjem. <ref> '''inercija''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=27370] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref>
[[Vektor]] inercijalnih sila uvijek gleda u suprotnom smjeru od vektora ubrzanja, a intezitet je jednak <math>\mathbf{}F_{in}=ma</math>. Inercijalne sile su po prirodi masene (volumenske) sile (za razliku od kontaktnih). Takve sile "prožimaju" tijelo u cijeloj njegovoj masi (volumenu) jer djeluju na svaku njegovu česticu; u biti, priroda inercijalnih sila se ni po čemu ne razlikuje od [[Gravitacija|gravitacijskih]], osim što su im uzroci različiti.▼
▲Tromost je jedno od osnovnih svojstava svih čestica u [[svemir]]u koje imaju masu, to jest masa je mjera tromosti tijela. To se svojstvo manifestira kao opiranje tijela promjeni stanja gibanja, što je izrečeno prvim [[Isaac Newton|Newtonovim]] zakonom. U osnovi, to znači da bi se tijelu promijenio intenzitet brzine i/ili smjer brzine, na to tijelo mora djelovati [[Sila|sila]]. Uočimo da za promjenu smjera gibanja nije potrebna i promjena intenziteta brzine. Opiranje promjeni stanja gibanja očituje se u pojavi '''inercijalne sile''' koju tijelo "osijeća" prilikom ubrzavanja i/ili prilikom gibanja po nepravocrtnoj putanji.
Masa tijela je prikladna veličina za mjeru tromosti samo kod razmatranja gibanja koje uključuje translaciju, međutim, inercijalni efekti se pojavljuju i kod čistog rotacijskog gibanja (stalno mijenjanje smjera gibanja). Sama masa u takvom slučaju nije dovoljno dobra veličina pa se uvodi pojam '''inercijalnog momenta'''. Inercijalni moment se definira kao▼
== Zakon tromosti ==
::::<math>\mathbf{}M_{in}=J\epsilon</math>▼
{{Glavni|Newtonovi zakoni gibanja}}
'''Zakon tromosti''', '''zakon inercije''' ili '''1. zakon mehanike''' glasi: ''''Svako tijelo ustraje u stanju mirovanja ili jednolikoga gibanja po pravcu dok ga vanjska sila ne prisili da to stanje promijeni"'''.
gdje je <math>\mathbf{}J</math> [[Moment inercije|moment inercije]], a <math>\mathbf{\epsilon}</math> je [[Ubrzanje|kutno ubrzanje]] u ['''rad/s<sup>2</sup>''']. Ova je formula potpuna rotacijska analogija formule <math>\mathbf{}F=ma</math>.▼
Inercijalni moment se može naći i kao [[Moment|moment]] inercijalne sile za os rotacije gdje se vektor tog momenta može naći pomoću [[Vektorski produkt|vektorskog umnoška]]▼
[[Galileo Galilei]] otkrio je taj zakon 1632., a [[Isaac Newton]] izrazio ga je 1687. kao prvi aksiom [[Klasična mehanika|klasične mehanike]].
::::<math>\mathbf{}M_{in}=r \times F_{in}</math>▼
== Objašnjenje ==
▲Dobar ilustrativni primjer za slučaj promjene intenziteta brzine je vožnja u
▲[[Vektor]] inercijalnih sila uvijek gleda u suprotnom smjeru od vektora ubrzanja, a intezitet je jednak <math>\mathbf{}F_{in}=
▲Masa tijela je prikladna veličina za mjeru tromosti samo kod razmatranja gibanja koje uključuje [[Translacija (razdvojba)|translaciju]] (pravocrtno gibanje), međutim, inercijalni
▲gdje je: <math>\mathbf{}J</math> [[Moment inercije|moment inercije]], a <math>\mathbf{\epsilon}</math> je [[
▲Inercijalni moment se može naći i kao [[Moment|moment]] inercijalne sile za os rotacije gdje se vektor tog momenta može naći pomoću [[Vektorski produkt|vektorskog umnoška]]:
gdje je <math>\mathbf{}r</math> vektor najkraće udaljenosti pravca [[Vektor|vektora]] inercijalne sile od osi rotacije usmjeren od osi prema [[Sila|sili]].
=== Moment tromosti ===
{{Glavni|Moment tromosti}}
'''Moment tromosti''' ili '''moment inercije''' (znak ''I'' ili ''J'') je [[fizikalna veličina]] koja opisuje [[tromost]] ili inerciju čestice ili krutoga tijela pri promjeni [[brzina|brzine]] ili smjera [[rotacija|vrtnje]]; jednaka je [[zbroj]]u umnožaka [[masa|mase]] ''m'' i kvadrata udaljenosti ''r'' od osi [[rotacija|rotacije]] svake čestice koja čini tijelo:
:<math>I = \sum_{i=1}^{N} m_i{r_i}^2</math>
Moment tromosti nekog tijela ovisi o obliku tijela, raspodjeli mase, položaju osi rotacije. Primjerice, ako je ''m'' masa tijela, ''r'' njegov polumjer, a os rotacije ujedno i os simetrije, moment inercije na primjer šupljega [[valjak|valjka]] ili prstena iznosi:
:<math> I = m r^2</math>
== Inercijski sustav ==
{{Glavni|Inercijski referentni okvir}}
'''Inercijski sustav''' je [[koordinatni sustav]] u kojem vrijedi zakon tromosti ili inercije. Svi inercijski sustavi ekvivalentni su, a to se odražava u [[Zakon očuvanja energije|zakonima sačuvanja impulsa sile]], momenta impulsa, energije i stanja gibanja središta masa za izolirani fizički sustav. Ti zakoni sačuvanja upravo i jesu kriterij po kojem se za opisivanje nekoga konkretnoga gibanja odabire inercijski sustav.
== Izvori ==
{{izvori}}
[[Kategorija:Klasična mehanika]]
| |||