Инерция

Содержание

Введение	3
1. История	4
2. Физический смысл	6
3. Инерция в повседневной жизни	7
4. Опыты	8
Заключение	9
Список литературы	11

Введение.

В повседневной жизни мы часто, сами не замечая того, сталкиваемся с инерцией. Поэтому в этом реферате хочется ответить на вопросы:

1. Кто и когда открыл явление инерции.

2. Что представляет собой инерция.

3. Где конкретно в повседневной жизни она встречается.

Также хотелось бы доказать что инерция, одно из интереснейших явлений, может принести огромную пользу как в производстве, так и в повседневной жизни.

1. История

До открытия Кеплера общепринятой была точка зрения восходящая к Аристотелю: свободное тело находится в состоянии покоя, а для движения с постоянной скоростью необходимо приложение постоянной силы.

Открытие Кеплером законов движения планет поставило перед людьми много новых вопросов, главным из которых был вопрос о причинах их движения. Что заставляет планеты двигаться? Этот вопрос занимал многие умы того времени. Одна из предлагавшихся теорий, например, утверждала: планеты движутся потому, что за ними летят невидимые ангелы, которые взмахами своих крыльев гонят планеты вперед (и эта теория не противоречит опыту, если верить, что ангелы существуют!).

Изучение законов движения и поиски объяснения законов движения планет позволили Галилею открыть знаменательное свойство движения, достаточное, чтобы понять эти законы. Позволили ему сформулировать принцип инерции: если при движении тела на него не действуют другие тела, то может двигаться вечно с постоянной скоростью и по прямой можно спросить: почему? Ответа на этот вопрос не существует. Принцип инерции - это основное, или, как говорят, фундаментальное свойство окружающего мира.

Ньютон видоизменил соображения Галилея. Он понял, что единственный способ изменить движение тела - это применить силу. Если тело разгоняется, значит, сила была приложена в направлении движения. Если тело повернуло в сторону, то сила была приложена сбоку.[1, с. 49]

Принцип относительности Галилея: во всех инерциальных системах отсчета все физические процессы протекают одинаково. В системе отсчета, приведенной в состояние покоя или равномерного прямолинейного движения относительно инерциальной системы отсчета (условно - «покоящейся») все процессы протекают точно так же, как и в покоящейся системе.

Следует отметить, что понятие инерциальной системы отсчета - абстрактная модель, некий идеальный объект, рассматриваемый вместо реального объекта. Примерами абстрактной модели служат абсолютно твердое тело или невесомая нить, реальные системы отсчета всегда связаны с каким-либо объектом и соответствие реально наблюдаемого движения тел в таких системах с результатами расчетов будет неполным.

2. Физический смысл.

ИНЕРЦИЯ (ИНЕРТНОСТЬ) – свойство материальной точки сохранять неизменной скорость своего движения относительно инерциальной системы отсчета при отсутствии воздействий на нее других материальных объектов (или при воздействиях, уравновешивающих друг друга). Если воздействие на материальную точку имеет не гравитационную природу, то скорость ее движения меняется тем медленней, чем больше мера инерции материальной точки – ее масса. Например, когда сжатая пружина «расталкивает» две материальные точки, то точка с большей массой приобретает меньшую скорость за время действия пружины. Однако изменение скорости материальной точки под действием поля тяготения Земли не зависит от массы точки.

Перенесение свойства инерции на движения других материальных объектов механики, вообще говоря, невозможно за исключением отдельных случаев. Например, свойством инерции может абсолютно твердое тело, совершающее прямолинейное поступательное движение, либо вращение. Мерой инерции вращательного движения тела служат моменты инерции тела.

Если ввести физическую величину - силу F, описывающую действие одних тел на другие, то принцип инерции, сформулированный Ньютоном, можно записать так:

F = 0 => v = const.

Тело, предоставленное самому себе, если на него не действует никакая сила, сохраняет свое прямолинейное движение с постоянной скоростью, как двигалось до этого, или остается в покое, если оно до этого покоилось (сокращение const происходит от слова сопstапt - постоянный). Это утверждение носит название первого закона Ньютона. [1, с. 50]

3. Инерция в повседневной жизни.

• Автомобиль, перед тем как остановиться движется по инерции

• Велосипедист при резкой остановке может перелететь через руль

• При резком торможении автобуса пассажиры налетают друг на друга

• При движении по скользкой дороге можно сломать ногу

• При резком ударе о ковер он движется, а пыль остаётся на месте

• Велосипедист не всегда крутит педали

• Спортсмен только толкает ядро.

• Ударяются о причалы корабли.

• Трамплин, прыжки, метание.

4. Опыты.

1.Вырежьте из тонкого картона полоску шириной 2—3 см и склейте из нее кольцо диаметром 10—15 см. Расположите его на горлышке пустой бутылки. На кольцо положите монету, а внутрь введите линейку и резким горизонтальным движением выбейте кольцо из-под монеты. Монета упадет в бутылку.

2.Положите листок бумаги на край стола. На листок поставьте брусок или стакан с водой. Свешивающийся конец листка возьмите в одну руку, а ребром ладони другой руки резко ударьте по нему. При этом листок выдергивается, а стакан остается.

3.Положите листок бумаги на край стола. На листок поставьте, горлышком вниз, пустую бутылку. Резким движением выдерните листок. При этом бутылка остается на месте.

4.Возьмите гладкую доску толщиной 1—1,5 см и нарежьте из нее 5—6 брусков размером 80-90 мм. Сложите бруски стопкой на столе, а сверху поставьте стакан с водой. Метровой линейкой, которую перемещайте по поверхности стола, резко ударьте по нижнему бруску. Последний вылетает, а остальные со стаканом остаются на месте. Выбивайте следующие бруски, пока не останется последний со стаканом.

5.На ровную поверхность стола положите полотенце (лучше из гладкой льняной ткани). На него поставьте стул. Медленно потяните полотенце, при этом переместится и стул. Затем резким рывком сверху вниз выдерните полотенце. Стул остается на месте.

6.Склейте из полосок газетной бумаги шириной 2,5 см два кольца. Подвесьте их на острия двух ножей. На кольца положите деревянный брусок длиной 100 см, шириной 1,5—2,0 см и толщиной 0,5 см. Резко ударьте металлическим стержнем посередине бруска. Он переломится, а бумажные кольца останутся целыми.

7.На стол, покрытый скатертью, положите две монеты. На них поставьте стакан. Третью монету, меньшую по толщине, положите под стакан посередине. Попробуйте достать ее, не пользуясь никакими предметами и не касаясь руками ни монет, ни стакана.

8.К крючку центробежной машины подвесьте за край металлический диск (сирену дисковую) на медной проволоке диаметром 0,9—1,0 мм. При вращении диск располагается в горизонтальной плоскости пунктиром показано расположение диска до вращения. Вместо диска можно подвесить

цепочку, концы которой связаны между собой. При вращении цепочка располагается по окружности в горизонтальной плоскости. Наконец, можно подвесить металлический стержень длиной 25 см. При вращении он располагается в горизонтальной плоскости.

9.Возьмите центробежную машину и укрепите на ней диск (сирену дисковую). На край диска поставьте свечу, которую накройте коническим сосудом от прибора для демонстрации гидростатического парадокса. Сосуд закрепите на диске проволокой. При вращении диска пламя свечи отклоняется к оси вращения.

Заключение.

Человечество прошло огромный путь, для того чтобы понять суть явления инерции. Как и в большинстве теорий в начале были неверные представления (Аристотель). После более правильные (Галилей). И, наконец, верные (Ньютон).

Как уже было сказано инерция – это явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел. Однако следует помнить, что закон инерции выполняется только в инерциальных системах отсчета.

Инерция наполняет нашу повседневную жизнь. Надеюсь, однажды её закон будет использоваться повсеместно.

Список литературы

1. Матюхин С. И. Концепции современного естествознания. Часть I. Эволюционно-синергетическая парадигма: Учебник для социально-экономических направлений и специальностей. – Орел: ОрелГТУ,

2003. – 216 с.

2. Дж. Орир Популярная физика. Перевод со второго американского издания. – М., «Мир». 1969. – 557 с.

3. Горев Л. А. Занимательные опыты по физике в 6-7 классах. Пособие для учителей. М., «Просвещение», 1977. – 152 с.

4. Том Тит. Научные развлечения. Детиздат ЦК ВЛКСМ, М.-Л., 1937

5. Перышкин А. В. Физика. 7 кл. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. – 3-е издание, испр. – М., Дрофа, 2000. – 192 с.