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    Cos'è l'inerzia?

    Potresti pensare all'inerzia come a una forza misteriosa che ti impedisce di fare qualcosa che devi fare, come i compiti, ma non è quello che i fisici intendono con la parola. In fisica, l'inerzia è la tendenza di un oggetto a rimanere a riposo o in uno stato di moto uniforme. Questa tendenza dipende dalla massa, ma non è esattamente la stessa cosa. È possibile misurare l'inerzia di un oggetto applicando una forza per modificarne il movimento. L'inerzia è la tendenza dell'oggetto a resistere alla forza applicata.
    Il concetto di inerzia viene dalla prima legge di Newton

    Poiché oggi sembrano così in buon senso, è difficile apprezzare quanto fossero rivoluzionarie le tre leggi del moto di Newton alla comunità scientifica dell'epoca. Prima di Newton e Galileo, gli scienziati avevano creduto a 2000 anni fa che gli oggetti avessero la tendenza naturale a riposare se lasciati soli. Galileo affrontò questa convinzione con un esperimento che coinvolgeva piani inclinati che si fronteggiavano. Ha concluso che una palla che va su e giù su questi piani continuerebbe a salire alla stessa altezza per sempre se l'attrito non fosse un fattore. Newton ha usato questo risultato per formulare la sua Prima Legge, che afferma:

    Ogni oggetto continua nel suo stato di riposo o moto in linea retta a meno che non venga agito da una forza esterna.

    I fisici considerano questo afferma la definizione formale di inerzia.
    Inerzia varia con la massa

    Secondo la Seconda Legge di Newton, la forza (F) richiesta per cambiare lo stato di moto di un oggetto è il prodotto della massa dell'oggetto (m ) e l'accelerazione prodotta dalla forza (a):

    F \u003d ma

    Per capire come la massa è correlata all'inerzia, considera una forza costante F c che agisce su due corpi diversi . Il primo corpo ha massa m 1 e il secondo corpo ha massa m 2.

    Quando agisce su m 1, F c produce un'accelerazione a 1 :

    (F c \u003d m 1a 1)

    Quando agisce su m 2, produce un'accelerazione a 2:

    (F c \u003d m 2a 2)

    Poiché F c è costante e non cambia, è vero quanto segue:

    m 1a 1 \u003d m 2a 2

    e

    m 1 /m 2 \u003d a 2 /a 1

    Se m 1 è più grande di m 2, allora sai che un 2 sarà più grande di un 1 per rendere entrambi uguali F c, e viceversa.

    In altre parole, la massa dell'oggetto è una misura della sua tendenza a resistere alla forza e continuare nello stesso stato di movimento. Sebbene massa e inerzia non significino esattamente la stessa cosa, l'inerzia viene solitamente misurata in unità di massa. Nel sistema SI, le sue unità sono grammi e chilogrammi e nel sistema britannico, le unità sono lumache. Gli scienziati di solito non discutono l'inerzia nei problemi di movimento. Di solito discutono di massa.
    Momento d'inerzia

    Un corpo rotante ha anche la tendenza a resistere alle forze, ma poiché è composto da una raccolta di particelle che si trovano a varie distanze dal centro di rotazione, gli scienziati parlano circa il suo momento di inerzia piuttosto che la sua inerzia. L'inerzia di un corpo in movimento lineare può essere equiparata alla sua massa, ma il calcolo del momento d'inerzia di un corpo rotante è più complicato perché dipende dalla forma del corpo. L'espressione generalizzata per il momento di inerzia (I) o un corpo rotante di massa m e raggio r è

    I \u003d kmr 2

    dove k è una costante che dipende dal forma del corpo. Le unità del momento d'inerzia sono (massa) • (distanza asse-rotazione-massa) 2.

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