Inerce pret masu
Masa un inerce ir divi jēdzieni, kas tiek apspriesti mehānikas jomā, fizikā. Masas un inerces jēdzieni tiek plaši izmantoti gandrīz visās jomās, kurās ir pat mazākais fizikas pielietojums. Masa ir neintuitīvs objekta fiziskais daudzums; inerce ir arī šāds jēdziens. Ir svarīgi labi izprast masas un inerces jēdzienus, lai izceltos tādās jomās kā mehānika, relativitāte utt. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir masa un inerce, to definīcijas, līdzības, pielietojums, un visbeidzot atšķirības starp masu un inerci.
Mise
Masu iedala trīs dažādos veidos: inerciālā masa, aktīvā gravitācijas masa un pasīvā gravitācijas masa. Eksperimentālie dati rāda, ka visi šie trīs lielumi ir vienādi. Matērija un enerģija ir divas masas formas. Masu mēra kilogramos. Kopējais nepareizais uzskats ir tāds, ka svaru mēra kilogramos, bet svaru faktiski mēra Ņūtonā. Svars ir spēka daudzums, kas iedarbojas uz masu. Ķermeņa kinētiskā enerģija, ķermeņa impulss un pielietotā spēka paātrinājuma daudzums ir atkarīgs no ķermeņa masas. Bez ikdienas materiāliem tādām lietām kā elektromagnētiskie viļņi ir arī masa.
Relativitātē ir divu veidu masa, kas definēta kā atpūtas masa un relatīvistiskā masa. Objekta masa kustības laikā nepaliek nemainīga. Atpūtas masa ir masa, ko mēra, kad objekts ir miera stāvoklī. Relativistisko masu mēra kustīgam objektam. Šie divi ir gandrīz vienādi ar ātrumu, kas ir daudz mazāks nekā gaismas ātrums, taču tie ļoti atšķiras, kad ātrums tuvojas gaismas ātrumam. Elektromagnētisko viļņu atpūtas masa ir nulle.
Inerce
Inerce ir atvasināta no latīņu vārda “iners”, kas nozīmē dīkstāvē vai slinkumā. Inerce ir sistēmas slinkuma mērījums. Sistēmas inerce norāda, cik grūti ir mainīt pašreizējo sistēmas stāvokli. Jo lielāka ir sistēmas inerce, jo grūtāk ir mainīt sistēmas ātrumu, paātrinājumu, virzienu. Objektiem ar lielāku masu ir lielāka inerce. Tāpēc viņus ir grūti pārvietot. Ņemot vērā to, ka tas atrodas uz berzes virsmas, būtu grūti apturēt arī kustīgu lielāku masu objektu. Ņūtona pirmais likums sniedz ļoti labu priekšstatu par sistēmas inerci. Tajā teikts, ka “objekts, kas nav pakļauts nekādam neto ārējam spēkam, pārvietojas ar nemainīgu ātrumu”. Tas mums saka, ka objekta īpašība nemainās, ja vien uz to iedarbojas ārējs spēks.
Mierīgu objektu var uzskatīt arī par objektu, kura ātrums ir nulle. Relativitātē objekta inerce mēdz būt bezgalīga, kad objekta ātrums sasniedz gaismas ātrumu. Tāpēc pašreizējā ātruma palielināšanai ir nepieciešams bezgalīgs spēks. Var pierādīt, ka neviena masa nevar sasniegt gaismas ātrumu.
Kāda ir atšķirība starp masu un inerci?
• Masa ir izmērāms lielums, savukārt inerce ir jēdziens, ko izmanto, lai aprakstītu, cik grūti ir mainīt pašreizējo masas stāvokli.
• Klasiskajai mehānikai masa ir paša objekta īpašība, bet inerce ir kustības, kā arī masas īpašība.
• Inerce ir jēdziens, ko izmanto masas noteikšanai.
