Inerţie

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Notă despre dezambiguizare.svg Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea altor semnificații, consultați Inerția (dezambiguizarea) .
Inerția și absența forțelor de frecare asigură rotația continuă a Pământului în jurul axei sale.

În fizica clasică, în special în mecanică , inerția unui corp este proprietatea care determină rezistența la variații ale stării de mișcare și este cuantificată prin masa sa inerțială.

Inerția este descrisă de primul principiu al dinamicii , principiul inerției (sau prima lege a lui Newton ), care afirmă că un corp rămâne în starea sa de repaus sau mișcare rectilinie uniformă, cu excepția cazului în care o forță externă intervine pentru a modifica această stare.

Conceptul de inerție este legat de diferite mărimi fizice, cum ar fi momentul de inerție , care cuantifică rezistența la accelerații unghiulare .

Termenul "inerție" este, de asemenea, utilizat într-un sens mai generic în contexte nemecanice, unde înseamnă rezistență la variația unei cantități în timp; de exemplu, în contextul considerațiilor termodinamice calitative, este relativ frecvent să se vorbească despre „ inerție termică ” care înseamnă cu acest termen generic căldura specifică sau capacitatea termică a unui corp.

Definiția galileană și newtoniană

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Principiul inerției .

Principiul inerției a fost descoperit de Galileo Galilei și descris în detaliu în două dintre lucrările sale, respectiv, în 1632 și 1638 : Dialogul asupra celor două mari sisteme ale lumii și Discursuri și demonstrații matematice în jurul a două noi științe referitoare la mecanică și locală. mișcări . Prima sa afirmație formală este făcută de Isaac Newton ( Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ): dacă un corp este staționar sau se mișcă într- o mișcare rectilinie uniformă , înseamnă că nu este supus forțelor sau că rezultanta forțelor care acționează asupra acestuia este zero. . În schimb, dacă rezultanta forțelor aplicate unui corp este zero, acesta este staționar sau se mișcă cu mișcare rectilinie uniformă.

Newton, în Principia , dedică definiția 3 [1] inerției:

( EN )

„ Vis insita, sau forța înnăscută a materiei, este o putere de rezistență, prin care fiecare corp, atât cât minte, încearcă să persevereze în starea sa actuală, fie că este de odihnă, fie de a se deplasa în mod uniform înainte într-un drept linia. Această forță este proporțională cu corpul a cărui forță este; și nu diferă nimic de inactivitatea masei, ci în modul nostru de a o concepe. Un corp, din inactivitatea materiei, nu este fără dificultate scos din starea sa de repaus sau mișcare. Din acest motiv, acest vis insita , poate, printr-un nume semnificativ, poate fi numit vis inertiae , sau forța inactivității. Dar un corp exercită această forță numai atunci când o altă forță, impresionată asupra sa, încearcă să-și schimbe starea; iar exercitarea acestei forțe poate fi considerată atât ca rezistență, cât și ca impuls; este rezistență, în măsura în care corpul, pentru a-și menține starea actuală, rezistă forței impresionate; este un impuls, în măsura în care corpul, prin faptul că nu cedează cu ușurință forței impresionate a altuia, se străduiește să schimbe starea acelui altul. Rezistența este de obicei atribuită corpurilor în repaus și impuls celor în mișcare; dar mișcarea și odihna, așa cum sunt concepute în mod obișnuit, sunt doar relativ distinse; nici aceste trupuri nu sunt întotdeauna cu adevărat în repaus, ceea ce de obicei este considerat a fi așa. "

 ( IT )

Forța inerentă sau înnăscută a materiei este puterea de a rezista prin care fiecare corp, în orice stare se află, se străduiește să persevereze în starea sa actuală, indiferent dacă este de liniște sau de mișcare de-a lungul unei linii drepte. Această forță este proporțională cu forța exercitată asupra corpului însuși și nu diferă deloc de inactivitatea masei, ci de modul nostru de a o concepe. Un corp, din inactivitatea materiei, este îndepărtat nu fără dificultate de starea sa de mișcare sau de repaus. Având în vedere acest lucru, acest vis ar putea fi încorporat în mod semnificativ mai numit vis inertiae, sau forță de inactivitate. Dar un corp exercită această forță numai atunci când o altă forță, impresionată asupra sa, încearcă să-și schimbe starea [de mișcare sau de odihnă, Ed.]; iar exercitarea acestei forțe poate fi considerată atât rezistență, cât și impuls; este rezistență atunci când corpul, încercând să-și mențină starea actuală, se opune forței impresionate; este un impuls atunci când corpul, care nu dă frâu liber forței impuse de altul, încearcă să schimbe starea acestuia din urmă. Rezistența este de obicei atribuită corpurilor în repaus și impulsul celor în mișcare; dar mișcarea și odihna, așa cum sunt înțelese în mod obișnuit, sunt doar relativ distincte; iar pe de altă parte, acele corpuri care sunt considerate în mod obișnuit în repaus nu sunt întotdeauna chiar așa. "

( Isaac Newton , Philosophiae Naturalis Principia Mathematica )

Principiul inerției este valabil în sistemele de referință numite sisteme de referință inerțiale : în aceste sisteme accelerația corpurilor se datorează forțelor reale , adică forțelor cauzate de acțiunea sau interacțiunea unui corp fizic asupra altuia; câteva exemple sunt forța gravitației, mingea lovită de un jucător, o navă spațială care se mișcă în spațiu, departe de stele și planete.

Probleme și evoluție istorică

Definiția newtoniană, deoarece se referă la forță fără a specifica instrumentul folosit pentru măsurarea ei și identificarea substanțială cu masa , a dat naștere la diverse probleme, legate în special de sistemul de referință în care se efectuează măsurarea: conceptul de inerție, ca și forța, a fost criticat istoric de mulți gânditori, printre care Berkeley , Ernst Mach , Percy Williams Bridgman și Max Jammer . În special, Mach, în încercarea sa de a elimina elementele metafizice care au persistat în edificiul mecanicii clasice, a criticat definiția newtoniană a masei (și, prin urmare, a inerției) ca o cantitate de materie, oferind o definiție mai clară (deși nu lipsită) a acesteia la rândul său, a elementelor controversate) și din lucrarea sa a luat amploare teoria relativității generale a lui Albert Einstein , care însă nu rezolvă complet problema inerției, deși constituie cel mai semnificativ eveniment din istoria acestui concept după inițialul său inițial. formulare. Einstein însuși a disperat să includă principiul lui Mach în teoria sa.

Inerția în mecanica relativistă și în cosmologie

Deși conceptul de masă (și, prin urmare, de inerție) este încă utilizat, în special la nivel euristic , în relativitatea generală mărimile fizice relevante (cele care apar în ecuațiile lui Einstein ) sunt tensorul de energie de impuls și tensorul Ricci : într-un anumit sens conceptul de inerție a fost depășit. Parafrazându-l pe Kuhn , putem spune că mecanica relativistă constituie o nouă paradigmă în comparație cu mecanica clasică: în consecință, apar dificultăți în relaționarea conceptelor celor două teorii. Cu toate acestea, în cadrul tensorului de energie de impuls este posibil să se recunoască câțiva termeni care pot fi puși în corespondență cu densitatea de masă, cu densitatea de impuls și cu tensorul de tensiune al materiei.

Originea inerției în cele mai recente teorii

Nu există o teorie acceptată în mod unic care să explice originea inerției. Eforturile multiple ale unor fizicieni notabili, precum Ernst Mach ( principiul lui Mach ), Einstein, Dennis Sciama și Bernard Haisch au întâmpinat critici considerabile din partea mai multor teoreticieni mai recenți. O altă metodă a fost sugerată de Emil Marinchev (2002) [2] .

Un articol recent al fizicianului suedez-american Johan Masreliez propune că fenomenul de inerție poate fi explicat dacă coeficienții metrici din linia elementelor Minkowski s-ar schimba ca urmare a accelerației . S-a găsit un anumit factor de scară, care modelează inerția ca efect gravitațional [3] . Într-un articol următor pentru Physica Scripta, el explică modul în care relativitatea specială poate fi compatibilă cu un univers cu un cadru de referință cosmologic fix și unic. Transformarea Lorentz și Woldemar Voigt ar putea modela formarea structurii („ transformarea ”) particulelor în mișcare, care ar putea păstra proprietățile lor prin schimbarea geometriilor lor spațiu-timp locale. Cu aceasta geometria se transformă în dinamică și o parte integrantă a mișcării. El cere ca această geometrie în schimbare să fie sursa inerției; se spune că generează forța inerțială [4] . Aceste noi cosmologii nestandardizate , teoria scalară a cosmosului (SEC), au fost controlate până acum în principal de colegii din publicațiile recente [5] (2007), cel târziu [6] [7] și unele de restul științificelor comunitate. Dacă este acceptată, inerția ar putea fi o calitate vicleană care va lega relativitatea specială cu relativitatea generală .

Notă

  1. ^ Luat de la Morris H. Shamos,Great experiments in physics , New York, Dover Publications, Inc., 1987, ISBN 0-486-25346-5 .
  2. ^ Emil Marinchev (2002) UNIVERSALITATE , printre altele un nou principiu generalizat al inerției
  3. ^ Masreliez CJ, Despre originea forței inerțiale , Apeiron (2006)
  4. ^ Masreliez, CJ, Motion, Inertia and Special Relativity - a Novel Perspective , Physica Scripta , (2007)
  5. ^ Masreliez CJ Tranziție dinamică la scară incrementală cu aplicații la fizică și cosmologie (noiembrie 2007), Physica Scripta
  6. ^ Masreliez CJ; Relativitate specială și inerție în spațiul curbat [ link rupt ] pdf, Adv. Teoria studiilor. Phys., Vol. 2, nr. 17, 795-815, (2008)
  7. ^ Masreliez CJ; Energie de câmp inerțial pdf, Adv. Teoria studiilor. Phys., Vol. 3, nr. 3, 131-140, (2009)

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85065987 · GND (DE) 4185820-7 · BNF (FR) cb11978026x (dată) · BNE (ES) XX534626 (dată)
Fizică Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Inertia&oldid=120820355 ”