Десятый класс
  1. Механика  1.1. Динамика  1.1.1. Движение в одном измерении  1.1.2. Движение в двух измерениях  1.1.3. Смещение и расстояние  1.1.4. Скорость и Вектор  1.1.5. Ускорение  1.1.6. Графическое представление движения  1.1.7. Equations of motion  1.1.8. Свободное падение и ускорение свободного падения  1.1.9. Движение тела, брошенного под углом к горизонту  1.1.10. Относительная скорость  1.2. Динамика  1.2.1. Законы движения Ньютона  1.2.2. Инерция и масса  1.2.3. Сила и ее виды  1.2.4. Сила действия и противодействия  1.2.5. Friction and its effects  1.2.6. Коэффициент трения  1.2.7. Круговое движение  1.2.8. Центростремительная сила и центростремительное ускорение  1.2.9. Импульс и количество движения  1.2.10. Conservation of momentum  1.2.11. Третий закон Ньютона и его применения  1.3. Работа, энергия и мощность  1.3.1. Работа, совершаемая силой  1.3.2. Теорема о работе и энергии  1.3.3. Кинетическая энергия  1.3.4. Потенциальная энергия  1.3.5. Mechanical energy  1.3.6. Сохранение энергии  1.3.7. Мощность и эффективность  1.3.8. Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии  1.4. Гравитационная сила  1.4.1. Закон всемирного тяготения Ньютона  1.4.2. Гравитационное поле и напряженность поля  1.4.3. Ускорение свободного падения на разных планетах  1.4.4. Законы движения планет Кеплера  1.4.5. Orbits and satellites  1.4.6. Вес и кажущийся вес  1.4.7. Гравитационная потенциальная энергия
  2. Свойства материи  2.1. States of matter  2.1.1. Твердое, жидкое и газообразное  2.1.2. Molecular structure of matter  2.1.3. Межмолекулярные силы  2.1.4. Плазма и конденсат Бозе–Эйнштейна  2.2. Давление  2.2.1. Определение давления  2.2.2. Pressure in liquids  2.2.3. Атмосферное давление  2.2.4. Принцип Паскаля  2.2.5. Принцип Архимеда и плавучесть  2.2.6. Поверхностное натяжение и капиллярность  2.3. Эластичность  2.3.1. Закон Гука  2.3.2. Stress and strain  2.3.3. Предел упругости и модуль упругости  2.3.4. Применения упругости
  3. Thermal physics  3.1. тепло и температура  3.1.1. Difference Between Heat and Temperature  3.1.2. Температурная шкала  3.1.3. Тепловое расширение  3.1.4. Тепловое равновесие  3.2. Теплопередача  3.2.1. Проводимость  3.2.2. Конвекция  3.2.3. Излучение  3.2.4. Insulation and its applications  3.3. Тепловые свойства вещества  3.3.1. Удельная теплоемкость  3.3.2. Скрытая теплота и фазовые переходы  3.3.3. Boiling and Melting Point  3.3.4. Тепловые двигатели и холодильные установки  3.4. Законы термодинамики  3.4.1. Нулевой закон термодинамики  3.4.2. Первый закон термодинамики  3.4.3. Второй закон термодинамики  3.4.4. Цикл Карно
  4. Волны и оптика  4.1. Природа и свойства волн  4.1.1. Типы волн в природе и свойства волн  4.1.2. Поперечные и продольные волны  4.1.3. Параметры волн  4.1.4. Отражение и преломление волн  4.1.5. Суперпозиция и интерференция  4.1.6. Стоячие волны и резонанс  4.1.7. Эффект Доплера  4.2. Звуковые волны  4.2.1. Характеристики звуковых волн  4.2.2. Скорость звука в разных средах  4.2.3. Применение звуковых волн  4.2.4. Ультразвук и его использование  4.3. Light Waves and Optics  4.3.1. Природа света  4.3.2. Отражение света  4.3.3. Laws of reflection  4.3.4. Mirrors and Image Formation  4.3.5. Преломление света  4.3.6. Закон Снелла  4.3.7. Линзы и образование изображения  4.3.8. Полное внутреннее отражение и критический угол  4.3.9. Оптическое волокно  4.4. Оптические приборы  4.4.1. Microscope  4.4.2. Телескоп  4.4.3. Человеческий глаз и дефекты зрения  4.4.4. Камера и принцип ее работы
  5. Электричество и магнетизм  5.1. Электростатика  5.1.1. Электрический заряд и его свойства  5.1.2. Проводники и изоляторы  5.1.3. Coulomb's law  5.1.4. Электрическое поле и линии поля  5.1.5. Electric potential and potential difference  5.1.6. Конденсаторы и емкость  5.2. Ток электричества  5.2.1. Electric current and its measurement  5.2.2. Закон Ома  5.2.3. Сопротивление и удельное сопротивление  5.2.4. Последовательные и параллельные цепи  5.2.5. Электрическая энергия и мощность  5.2.6. Законы Кирхгофа  5.3. Магнетизм и электромагнетизм  5.3.1. Магнитное поле и линии поля  5.3.2. Магнитные эффекты электрического тока  5.3.3. Электромагнитная индукция  5.3.4. Законы электромагнитной индукции Фарадея  5.3.5. Трансформаторы и их применение  5.3.6. AC and DC current
  6. Современная физика  6.1. Nuclear physics  6.1.1. Структура атома  6.1.2. Атомная модель Бора  6.1.3. Энергетические уровни электронов  6.1.4. Рентгеновские лучи и их применение  6.2. Радиоактивность  6.2.1. Виды радиации  6.2.2. Half-life and radioactive decay  6.2.3. Ядерные реакции и их применения  6.2.4. Деление и Синтез  6.3. Quantum physics  6.3.1. Дуализм волна-частица  6.3.2. Photoelectric effect  6.3.3. Квантизация энергии  6.3.4. Принцип неопределённости Гейзенберга
  7. Электроника и связь  7.1. Полупроводники  7.1.1. Проводники, изоляторы и полупроводники  7.1.2. Диоды и их применение  7.1.3. Транзисторы и логические элементы  7.1.4. Светодиоды и фотодиоды  7.2. Системы Коммуникации  7.2.1. Основы коммуникации  7.2.2. Аналоговые и цифровые сигналы  7.2.3. Беспроводная связь и оптоволоконная связь  7.2.4. Радиоволны и модуляция

Десятый класс → Механика → Динамика ↓


Инерция и масса


Чтобы понять концепции инерции и массы в динамике, нам нужно иметь основу в базовых принципах физики о движении. Динамика — это раздел физики, изучающий силы и их влияние на движение. Законы движения Ньютона фундаментальны для этого изучения, они дают четкое понимание того, почему и как движутся или остаются в покое объекты. Концепции инерции и массы важны в этих законах.

Что такое инерция?

Инерция — это концепция, впервые введенная сэром Исааком Ньютоном в его первом законе движения. Этот закон часто формулируется следующим образом:

Тело, находящееся в покое, остается в покое, и тело в движении продолжает двигаться с той же скоростью и в том же направлении, если на него не действует несбалансированная внешняя сила.

Проще говоря, инерция — это тенденция объекта делать то, что он делает в данный момент. Если объект находится в покое, он хочет оставаться в покое. Если он движется, он хочет продолжать движение с той же скоростью и в том же направлении.

Чтобы лучше понять инерцию, рассмотрим следующий пример:

Представьте, что вы сидите в автомобиле, который движется с постоянной скоростью по шоссе. Внезапно водитель применяет тормоза. Как это повлияет на ваше тело?

Ваше тело наклоняется вперед, даже когда автомобиль внезапно останавливается. Почему? Это происходит из-за инерции. Ваше тело двигалось вместе с автомобилем, и из-за инерции оно хочет оставаться в движении, даже несмотря на то, что автомобиль остановился.

Инерция в повседневной жизни

Рассмотрим еще несколько примеров из нашей повседневной жизни:

  • Фокус с скатертью: Вы когда-нибудь видели фокус, когда скатерть быстро вытягивают со стола, а посуда остается на месте? Инерция посуды заставляет её сопротивляться любым изменениям в движении, поэтому она остается на месте.
  • Велосипед: Когда вы внезапно прекращаете ехать на велосипеде, он не останавливается сразу. Он продолжает двигаться некоторое время из-за инерции.
  • Книги в автобусе: Книги, хранящиеся на приборной панели, могут упасть, если автобус внезапно остановится. Их инерция держит их в движении, даже после остановки автобуса.

Понимание массы

Масса относится к количеству вещества в объекте и часто путается с весом. Однако масса является мерой инерции объекта. В физике масса обычно измеряется в килограммах (кг).

Чем больше масса объекта, тем больше его инерция и, следовательно, больше силы требуется для изменения его состояния движения. Эта зависимость между силой, массой и ускорением содержится во втором законе Ньютона:

F = m * a

Где:

  • F — приложенная сила.
  • m — масса объекта.
  • a — создаваемое ускорение.

Масса против веса

Чтобы избежать путаницы, давайте проясним разницу между массой и весом:

Масса: Неотъемлемое свойство объекта, независимо от его гравитации. Это мера того, сколько вещества содержит объект. Вес: Сила, оказываемая на объект гравитацией. Вес изменяется с гравитационным притяжением в разных местах.

Вес можно вычислить по следующей формуле:

W = m * g

Где:

  • W — вес.
  • m — масса.
  • g — ускорение, вызванное гравитацией (около 9.81 м/с² на Земле).

Визуализация массы и инерции

Рассмотрим следующие сценарии, изображенные на рисунках:

Синий блок (больше массы) Зеленый блок

На рисунке синий и зеленый блоки представляют два объекта с разной массой. Если оба находятся на поверхности (например, коричневая линия, представляющая землю), то чтобы преодолеть инерцию, потребуется больше сил, чтобы толкнуть синий блок, который представляет объект с большей массой.

Интерактивный пример

Рассмотрим гипотетический эксперимент:

Предположим, что два скейтборда, один на котором едет ребенок, а другой — взрослый, оба начинают двигаться с одинаковым начальным толчком. Какой из этих скейтбордов проедет дальше, прежде чем остановиться?

Интуитивно понятно, что более легкий скейтборд с ребенком замедлится и остановится быстрее из-за меньшей инерции, чем более тяжелый скейтборд со взрослым. Этот пример показывает, что большая масса означает больше инерции.

Практическое применение и последствия

Транспорт и автомобили

Масса автомобиля значительно влияет на его топливную эффективность и производительность. Более тяжелый автомобиль обладает большей инерцией и поэтому требует больше мощности для ускорения и торможения.

Инженерия и безопасность

Понимание массы и инерции помогает разрабатывать безопасные здания, мосты и машины. Инженеры должны предсказывать, как конструкции будут реагировать на такие силы, как ветер или землетрясения.

Тяжелая техника

Заключение

Инерция и масса являются краеугольными камнями в изучении механики и физики. Они помогают нам понять не только повседневные явления, но и сложные научные и инженерные задачи. Изучая эти концепции, мы можем лучше понять природу движения и вселенную.


Десятый класс → 1.2.2


U
username
0%
завершено в Десятый класс

← Предыдущий (1.2.1)
Законы движения Ньютона
Следующий (1.2.3) →
Сила и ее виды

Комментарии 



Инерция и масса

https://www.physicsflow.com/g10/1.2.2?pfal=ru