SfC Home > Fizyka > Siła >

by Ron Kurtus (zmieniony 11 czerwca 2019)

Gdy na obiekt działa zewnętrzna siła, będzie on stawiał opór przy zmianie prędkości lub przyspieszenia. Opór ten nazywany jest siłą bezwładności. Ponieważ nie jest to siła przyłożona lub zewnętrzna, nazywa się ją również siłą fikcyjną.

Koncepcja ta opiera się na prawach ruchu Newtona, w tym na prawie bezwładności i prawie akcji-reakcji.

Siłę bezwładności można badać zarówno wtedy, gdy przykładamy siłę na obiekt, jak i wtedy, gdy siła jest przykładana na nas.

Pytania, które możesz mieć, obejmują:

• Jak siła bezwładności wiąże się z prawami Newtona?
• Co się dzieje, gdy przykładasz siłę?
• Co się dzieje, gdy siła jest przykładana do ciebie?

Ta lekcja odpowie na te pytania. Przydatne narzędzie: Konwersja jednostek

Związek z Prawami Newtona

Obezwładnienie jest własnością materii. Zgodnie z prawem bezwładności Newtona, obiekt w spoczynku ma tendencję do pozostawania w spoczynku, chyba że działa na niego siła. Podobnie, obiekt w ruchu ma tendencję do pozostania przy tej prędkości, chyba że działa na niego jakaś siła.

Pojęcie siły bezwładności pochodzi z Praw Ruchu Newtona, które można przedstawić następująco:

I. Każdy obiekt w stanie ruchu jednostajnego – w tym nieruchomy – ma tendencję do pozostawania w tym stanie ruchu, o ile nie działa na niego siła zewnętrzna (prawo bezwładności).

II. Zależność między masą obiektu m, jego przyspieszeniem a, a przyłożoną lub zewnętrzną siłą F jest: F = ma.

III. Jeżeli do obiektu przyłożona jest siła, to istnieje pozornie równa i przeciwna reakcja lub opór (prawo akcji-reakcji).

Ta równa i przeciwna reakcja nazywana jest siłą bezwładności. Jest to siła pozorna lub pseudo siła równa -F = ma.

Co oznacza, że nie ma czegoś takiego jak siła jednokierunkowa lub siła, która działa tylko na jeden obiekt. Zawsze muszą istnieć dwa obiekty, działające na siebie nawzajem. Jeden obiekt działa na drugi, podczas gdy drugi przeciwstawia się działaniu pierwszego.

(Zobacz Ruch i prawo bezwładności, aby uzyskać więcej informacji.)

Gdy przykładasz siłę

Gdy przykładasz siłę do swobodnie poruszającego się obiektu w celu przyspieszenia, opóźnienia lub zmiany jego kierunku, równa siła bezwładności działa na obiekt w kierunku przeciwnym do przyłożonej siły.

Możesz doświadczyć lub poczuć tę siłę bezwładności. Gdyby nie było siły bezwładności, obiekt po prostu poruszałby się, gdy na niego naciskasz.

Na przykład, gdy naciskasz na obiekt, możesz poczuć jego opór wobec zmiany prędkości lub kierunku.

Podobnie, jeśli rozhuśtasz piłkę na linie, poczujesz siłę odśrodkową ciągnącą piłkę na zewnątrz. Ta siła odśrodkowa jest siłą bezwładności, gdzie piłka stara się podążać po linii prostej.

Gdy siła przyłożona na ciebie

Gdy przyłożona siła działa na ciebie, możesz poczuć siłę bezwładności przeciwstawiającą się przyłożonej sile. Jednak nie jest to tak oczywiste, jak wtedy, gdy siła jest przyłożona na ciebie.

Przykłady obejmują:

Gdy ktoś cię popchnie, czujesz swój opór przed poruszeniem.

Gdy przyłożona siła grawitacji ciągnie cię w kierunku ziemi, możesz poczuć przeciwstawną siłę bezwładności od swojego ciężaru na ziemi.

Podobnie, kiedy jedziesz na szybko poruszającej się karuzeli, możesz poczuć na sobie zewnętrzne przyciąganie inercyjnej siły odśrodkowej.

Zauważ, że niektóre źródła nazywają te siły fikcyjnymi, wirtualnymi lub pseudo siłami, ponieważ nie ma żadnej widocznej siły naciskającej na ciebie. Jednakże, siły inercyjne nie potrzebują fizycznego kontaktu, aby przeciwstawić się przyłożonym siłom.

Podsumowanie

Siła inercyjna przeciwstawia się zmianie prędkości obiektu i jest równa i w przeciwnym kierunku do przyłożonej siły, jak również siły oporu.

Koncepcja opiera się na Prawach Ruchu Newtona. Siła bezwładności może być badana zarówno wtedy, gdy przykładamy siłę na obiekt, jak i wtedy, gdy siła jest przykładana na nas.

Bądź aktywny i pokonaj inercję

Źródła i referencje

Poświadczenia Rona Kurtusa

Strony internetowe

Siła bezwładności -. Encyclopedia of Diderot & d’Alembert

Inertia – Wikipedia

Fictitious force – Wikipedia

Physics Resources

Books

Forces In Nature by Liz Sonneborn Rosen; Publishing Group (2004) $25.25 – Understanding gravitational, electrical and magnetic force

The Science of Forces by Steve Parker; Heinemann (2005) $29.29 – Projects with experiments with forces and machines

Glencoe Science: Motion, Forces, and Energy, by McGraw-Hill; Glencoe/McGraw-Hill (2001) $19.32 – Student edition (Hardcover)

Top-rated books on Physics of Force

Questions and comments

Do you have any questions, comments, or opinions on this subject? Jeśli tak, wyślij e-mail z informacją zwrotną. Postaram się odpowiedzieć tak szybko, jak to możliwe.

Podziel się tą stroną

Kliknij na przycisk, aby dodać zakładkę lub udostępnić tę stronę za pośrednictwem Twittera, Facebooka, poczty elektronicznej lub innych usług:

.