Inercja a masa
Masa i bezwładność to dwa pojęcia omawiane w dziedzinie mechaniki, w fizyce. Pojęcia masy i bezwładności są szeroko stosowane w prawie każdej dziedzinie, która ma nawet najmniejsze zastosowanie fizyki. Masa to nieintuicyjna wielkość fizyczna obiektu; bezwładność jest również taką koncepcją. Niezbędne jest dobre zrozumienie pojęć masy i bezwładności, aby wyróżniać się w dziedzinach takich jak mechanika, teoria względności itp. W tym artykule omówimy, czym są masa i bezwładność, ich definicje, podobieństwa, zastosowania, i wreszcie różnice między masą a bezwładnością.
Msza
Masę dzieli się na trzy różne typy: masa bezwładnościowa, aktywna masa grawitacyjna i pasywna masa grawitacyjna. Dane eksperymentalne pokazują, że wszystkie trzy z tych wielkości są takie same. Materia i energia to dwie formy masy. Masę mierzy się w kilogramach. Powszechnym błędnym przekonaniem jest to, że wagę mierzy się w kilogramach, podczas gdy w rzeczywistości wagę mierzy się w Newtonach. Waga to ilość siły działającej na masę. Energia kinetyczna ciała, pęd ciała i wielkość przyspieszenia wywołanego przyłożoną siłą zależą od masy ciała. Oprócz materiałów codziennego użytku, rzeczy takie jak fale elektromagnetyczne mają również masę.
W teorii względności istnieją dwa rodzaje mas zdefiniowane jako masa spoczynkowa i masa relatywistyczna. Masa obiektu nie pozostaje stała podczas ruchu. Masa spoczynkowa to masa zmierzona, gdy obiekt jest w spoczynku. Masa relatywistyczna jest mierzona dla poruszającego się obiektu. Te dwa są prawie takie same dla prędkości znacznie mniejszych niż prędkość światła, ale różnią się znacznie, gdy prędkość zbliża się do prędkości światła. Masa spoczynkowa fal elektromagnetycznych wynosi zero.
Inercja
Bezwładność wywodzi się od łacińskiego słowa „iners”, co oznacza bezczynność lub lenistwo. Bezwładność jest miarą lenistwa systemu. Bezwładność systemu mówi nam, jak trudno jest zmienić aktualny stan systemu. Im wyższa bezwładność układu, tym trudniej zmienić prędkość, przyspieszenie, kierunek układu. Obiekty o większej masie mają większą bezwładność. Dlatego trudno je przenieść. Biorąc pod uwagę, że znajduje się na powierzchni pozbawionej tarcia, poruszający się obiekt o większej masie również byłby trudny do zatrzymania. Pierwsze prawo Newtona daje bardzo dobre wyobrażenie o bezwładności układu. Stwierdza, że „obiekt niepoddany żadnej zewnętrznej sile netto porusza się ze stałą prędkością”. To mówi nam, że właściwość obiektu nie zmienia się, chyba że działa na niego siła zewnętrzna.
Obiekt w spoczynku może być również uważany za obiekt o zerowej prędkości. W teorii względności bezwładność obiektu dąży do nieskończoności, gdy prędkość obiektu osiąga prędkość światła. Dlatego do zwiększenia prędkości prądu potrzebna jest nieskończona siła. Można udowodnić, że żadna masa nie może osiągnąć prędkości światła.
Jaka jest różnica między masą a bezwładnością?
• Masa jest wielkością mierzalną, podczas gdy bezwładność jest pojęciem używanym do opisania, jak trudno jest zmienić aktualny stan masy.
• W mechanice klasycznej masa jest właściwością samego obiektu, ale bezwładność jest właściwością zarówno ruchu, jak i masy.
• Bezwładność to pojęcie używane do zdefiniowania masy.
