Inerția este denumirea pentru tendința unui obiect în mișcare de a rămâne în mișcare sau a unui obiect în repaus să rămână în repaus, dacă nu este acționată de o forță. Acest concept a fost cuantificat în Prima lege a mișcării din Newton.
Cuvântul inerție a venit de la cuvântul latin iners, ceea ce înseamnă inactiv sau leneș și a fost folosit pentru prima dată de Johannes Kepler.
Inerție și masă
Inerția este o calitate a tuturor obiectelor realizate din materie care posedă masă. Ei continuă să facă ceea ce fac până când o forță își schimbă viteza sau direcția. O minge așezată nemișcată pe o masă nu va începe să se rostogolească, dacă nu se împinge ceva, fie că este mâna ta, o rafală de aer sau vibrații de pe suprafața mesei. Dacă aruncați o minge în vidul fricțios al spațiului, aceasta ar călători în aceeași viteză și direcție pentru totdeauna, dacă nu ar fi acționat de gravitație sau de o altă forță, cum ar fi o coliziune.
Masa este o măsură de inerţie. Obiectele de masă mai mare rezistă mai mult la modificările de mișcare decât la obiectele de masă inferioară. O minge mai masivă, precum cea din plumb, va lua mai mult o apăsare pentru a începe să se rostogolească. O bilă de poliuretan de aceeași dimensiune, dar o masă mică poate fi pusă în mișcare de un puf de aer.
Teoriile mișcării De la Aristotel la Galilei
În viața de zi cu zi, vedem că mingile rulante se odihnesc. Dar o fac pentru că sunt acționate prin forța gravitației și prin efectele de frecare și rezistență la aer. Pentru că asta observăm, timp de multe secole, gândirea occidentală a urmat teoria lui Aristotel, care a spus că obiectele care se mișcă în cele din urmă se vor odihni și au nevoie de forță continuă pentru a le păstra înăuntru mişcare.
În secolul al XVII-lea, Galileo a experimentat cu bile rulante pe planuri înclinate. El a descoperit că pe măsură ce frecarea era redusă, bilele rostogolite pe un plan înclinat atingeau aproape aceeași înălțime rulând înapoi pe un plan opus. El a motivat că, dacă nu există fricțiuni, ar arunca o înclinare și apoi va continua să se rostogolească pe o suprafață orizontală pentru totdeauna. Nu a fost ceva înnăscut în minge care a determinat-o să înceteze să se rostogolească; a fost contact cu suprafața.
Prima lege a mișcării și inerție a lui Newton
Isaac Newton a dezvoltat principiile arătate în observațiile lui Galileo în prima sa lege a mișcării. Este nevoie de o forță pentru a opri mingea să continue să se rostogolească după ce este pusă în mișcare. Este nevoie de o forță pentru a-și schimba viteza și direcția. Nu are nevoie de forță pentru a continua mișcarea cu aceeași viteză în aceeași direcție. Prima lege a mișcării este adesea denumită lege a inerției. Această lege se aplică unui cadru de referință inerțial. Corolarul 5 din NewtonPrincipia spune:
Mișcările corpurilor incluse într-un spațiu dat sunt aceleași între ele, indiferent dacă acel spațiu este în repaus sau se mișcă uniform în față în linie dreaptă, fără mișcare circulară.
În acest fel, dacă aruncați o minge pe un tren în mișcare care nu se accelerează, veți vedea mingea căzând drept în jos, așa cum s-ar face pe un tren care nu se mișca.