Semakin besar masa semakin besar inersianya

Pasukan Jangan Simpan Objek Bergerak

Isaac Newton dibangun di atas pengalaman Galileo tentang gerak. Hukum pertama Newton tentang gerak menyatakan bahwa gaya yang tidak diperlukan untuk menjaga obyek bergerak. Geser buku di meja dan menonton geser ke posisi istirahat. Buku dalam gerak di atas meja tidak datang ke posisi istirahat karena tidak adanya kekuatan; melainkan adalah kehadiran kekuatan - yang memaksa menjadi kekuatan gesekan - yang membawa buku ke posisi istirahat. Dengan tidak adanya kekuatan gesekan, buku akan terus bergerak dengan kecepatan dan arah yang sama - selamanya! (Atau setidaknya sampai akhir atas meja.) Sebuah gaya tidak diperlukan untuk menjaga buku bergerak dalam gerakan. Pada kenyataannya, itu adalah kekuatan yang membawa buku untuk beristirahat.
 
 

Massa sebagai Mengukur Jumlah Inersia

Semua benda menolak perubahan di negara mereka gerak. Semua benda memiliki kecenderungan ini - mereka memiliki inersia. Tapi beberapa objek memiliki lebih dari kecenderungan untuk menolak perubahan dari yang lain? Pastinya ya! Kecenderungan suatu benda untuk melawan perubahan keadaan gerak bervariasi dengan massa. Massa adalah bahwa kuantitas yang semata-mata tergantung pada inersia suatu benda. Semakin inersia bahwa sebuah objek memiliki, semakin massa yang memiliki. Sebuah objek yang lebih besar memiliki kecenderungan lebih besar untuk menolak perubahan keadaan gerak.

Misalkan ada dua batu bata yang tampaknya identik beristirahat di meja kuliah fisika. Namun satu bata terdiri dari mortar dan batu bata lainnya terdiri dari Styrofoam. Tanpa mengangkat batu bata, bagaimana Anda bisa tahu mana bata adalah batu bata Styrofoam? Anda bisa memberikan batu bata dorongan identik dalam upaya untuk mengubah negara mereka gerak. Bata yang menawarkan perlawanan sedikit adalah batu bata dengan setidaknya inersia - dan karena itu bata dengan setidaknya massa (yaitu, batu bata Styrofoam).

Sebuah umum fisika demonstrasi bergantung pada prinsip ini bahwa objek yang lebih besar, semakin banyak yang keberatan menolak perubahan keadaan gerak. Demonstrasi berjalan sebagai berikut: beberapa buku besar ditempatkan di atas kepala guru. Sebuah papan kayu ditempatkan di atas buku-buku dan palu yang digunakan untuk menggerakkan paku ke papan. Karena massa besar buku-buku, kekuatan palu yang cukup menolak (inersia). Hal ini ditunjukkan oleh fakta bahwa guru tidak merasakan pukulan palu. (Tentu saja, cerita ini mungkin menjelaskan banyak pengamatan yang telah Anda buat sebelumnya mengenai Anda "guru fisika aneh.") Sebuah variasi umum dari demonstrasi ini melibatkan melanggar batu bata atas tangan guru menggunakan pukulan cepat dari palu. Batu bata besar melawan kekuatan dan tangan tidak terluka. (PERHATIAN: jangan mencoba demonstrasi ini di rumah.)

Hukum pertama Newton tentang kelembaman

Hukum pertama Newton tentang gerak menyatakan bahwa "Sebuah benda diam tetap diam dan benda bergerak tetap bergerak dengan kecepatan yang sama dan arah yang sama kecuali ditindaklanjuti oleh kekuatan tidak seimbang." Benda cenderung "terus melakukan apa yang mereka lakukan." Bahkan, itu adalah kecenderungan alami dari objek untuk menolak perubahan di negara mereka gerak. Kecenderungan ini untuk melawan perubahan di negara mereka gerak digambarkan sebagai inersia.

        Inersia: perlawanan obyek memiliki perubahan dalam keadaan gerak.

         

Konsepsi Newton inersia berdiri bertentangan langsung dengan konsep yang lebih populer tentang gerak. Dominan pikiran sebelum hari Newton adalah bahwa itu adalah kecenderungan alami dari objek untuk datang ke posisi istirahat. Objek bergerak, sehingga diyakini, akhirnya akan berhenti bergerak; kekuatan itu diperlukan untuk menjaga obyek bergerak. Tapi jika dibiarkan sendiri, objek bergerak akhirnya akan datang untuk beristirahat dan objek saat istirahat akan tinggal diam; dengan demikian, gagasan yang mendominasi pemikiran orang selama hampir 2.000 tahun sebelum Newton adalah bahwa itu adalah kecenderungan alami dari semua objek untuk mengambil posisi istirahat.
artikel terkait
hukum hooke
gaya gravitasi
macam alat ukur
Galileo dan Konsep Inersia

Galileo, seorang ilmuwan terkemuka pada abad ketujuh belas, mengembangkan konsep inersia. Galileo beralasan bahwa benda bergerak akhirnya berhenti karena kekuatan yang disebut gesekan. Dalam percobaan menggunakan sepasang bidang miring saling berhadapan, Galileo mengamati bahwa bola akan bergulir di satu pesawat dan menaiki pesawat berlawanan dengan sekitar ketinggian yang sama. Jika pesawat halus digunakan, bola akan menggulung pesawat berlawanan bahkan lebih dekat dengan tinggi asli. Galileo beralasan bahwa ada perbedaan antara ketinggian awal dan akhir adalah karena adanya gesekan. Galileo mendalilkan bahwa jika gesekan bisa sepenuhnya dihilangkan, maka bola akan mencapai persis sama tinggi.

Galileo lanjut mengamati bahwa terlepas dari sudut di mana pesawat itu berorientasi, ketinggian akhir adalah hampir selalu sama dengan tinggi awal. Jika kemiringan lereng berlawanan berkurang, maka bola akan bergulir jarak jauh untuk mencapai yang tinggi aslinya.



Penalaran Galileo terus - jika miring berlawanan yang meningkat di hampir sudut 0 derajat, maka bola akan bergulir hampir selamanya dalam upaya untuk mencapai ketinggian aslinya. Dan jika miring menentang bahkan tidak cenderung sama sekali (yaitu, jika itu berorientasi sepanjang horizontal), maka ... sebuah objek bergerak akan terus bergerak ....

Aplikasi hukum pertama Newton dalam kehidupan sehari-hari

Ada banyak aplikasi hukum pertama Newton tentang gerak. Pertimbangkan beberapa pengalaman Anda dalam mobil. Pernahkah Anda mengamati perilaku kopi di cangkir kopi diisi dengan pelek saat mulai mobil dari diam atau sambil membawa mobil untuk beristirahat dari keadaan gerak? Kopi "terus melakukan apa yang dilakukannya." Ketika Anda mempercepat mobil dari yang lain, jalan memberikan kekuatan tidak seimbang pada roda berputar untuk mendorong mobil ke depan; namun kopi (yang diam) ingin tinggal diam. Sementara mobil berakselerasi ke depan, kopi tetap di posisi yang sama; kemudian, mobil berakselerasi keluar dari bawah kopi dan tumpahan kopi di pangkuan Anda. Di sisi lain, saat pengereman dari keadaan gerak kopi terus maju dengan kecepatan yang sama dan arah yang sama, akhirnya memukul kaca depan atau dasbor. Kopi bergerak tetap bergerak.

Apakah Anda pernah mengalami inersia (menolak perubahan di negara Anda gerak) dalam sebuah mobil ketika sedang pengereman untuk berhenti? Kekuatan jalan pada roda terkunci memberikan kekuatan tidak seimbang untuk mengubah keadaan mobil gerak, namun tidak ada kekuatan tidak seimbang untuk mengubah keadaan Anda sendiri gerak. Dengan demikian, Anda terus bergerak, meluncur sepanjang kursi di gerakan maju. Seseorang dalam gerakan tetap bergerak dengan kecepatan yang sama dan arah yang sama ... kecuali ditindaklanjuti oleh kekuatan yang tidak seimbang dari sabuk pengaman. Iya nih! Sabuk pengaman digunakan untuk memberikan keamanan bagi penumpang yang gerak diatur oleh hukum Newton. Sabuk pengaman memberikan kekuatan tidak seimbang yang membawa Anda dari keadaan gerak ke keadaan istirahat. Mungkin Anda bisa berspekulasi apa yang akan terjadi bila tidak ada sabuk pengaman digunakan.
artikel terkait
hukum 1 Newton
hukum 2 Newton
hukum gravitasi newton

Penjelasan hukum I Newton secara lengkap

Dalam bab sebelumnya studi, berbagai cara dengan mana gerak dapat dijelaskan (kata-kata, grafik, diagram, angka, dll) dibahas. Dalam unit ini (Hukum Newton tentang Gerak), cara-cara di mana gerak dapat dijelaskan akan dibahas. Isaac Newton (seorang ilmuwan abad ke-17) mengajukan berbagai undang-undang yang menjelaskan mengapa benda bergerak (atau tidak bergerak) seperti yang mereka lakukan. Ketiga undang-undang telah menjadi dikenal sebagai Newton tiga hukum gerak. Fokus Pelajaran 1 adalah hukum pertama Newton tentang gerak - kadang-kadang disebut sebagai hukum inersia.

Hukum pertama Newton tentang gerak sering dinyatakan sebagai

Sebuah benda diam tetap diam dan benda bergerak tetap bergerak dengan kecepatan yang sama dan arah yang sama kecuali ditindaklanjuti oleh kekuatan yang tidak seimbang.


Dua Klausul dan Kondisi yang
Ada dua klausa atau bagian untuk pernyataan ini - salah satu yang memprediksi perilaku objek stasioner dan lainnya yang memprediksi perilaku benda bergerak. Dua bagian diringkas dalam diagram berikut.




Perilaku semua benda dapat digambarkan dengan mengatakan bahwa benda-benda cenderung "terus melakukan apa yang mereka lakukan" (kecuali ditindaklanjuti oleh kekuatan tidak seimbang). Jika saat istirahat, mereka akan terus dalam keadaan yang sama istirahat. Jika dalam gerakan ke arah timur dengan kecepatan 5 m / s, mereka akan terus dalam keadaan yang sama gerak (5 m / s, Timur). Jika bergerak ke kiri dengan kecepatan 2 m / s, mereka akan terus dalam keadaan yang sama gerak (2 m / s, kiri). Keadaan gerak suatu benda dipertahankan selama objek tersebut tidak ditindaklanjuti oleh kekuatan yang tidak seimbang. Semua benda menolak perubahan di negara mereka gerak - ". Terus melakukan apa yang mereka lakukan" mereka cenderung

Ada syarat penting yang harus dipenuhi agar hukum pertama yang dapat diterapkan untuk setiap gerakan yang diberikan. Kondisi ini digambarkan oleh frase "... kecuali ditindaklanjuti oleh kekuatan tidak seimbang." Sebagai Selama pasukan tidak seimbang - yaitu, selama pasukan yang seimbang - hukum pertama gerakan berlaku. Konsep kekuatan yang seimbang dan tidak seimbang dibandingkan akan dibahas secara lebih rinci nanti dalam Pelajaran 1.

 Misalkan Anda diisi loyang dengan pelek dengan air dan berjalan di sekitar trek oval membuat upaya untuk menyelesaikan lap dalam waktu paling sedikit. Air akan memiliki kecenderungan untuk menumpahkan dari wadah selama lokasi tertentu di trek. Secara umum air tumpah ketika:

wadah itu aman dan Anda mencoba untuk memindahkannya
kontainer itu bergerak dan Anda mencoba untuk menghentikannya
kontainer itu bergerak dalam satu arah dan Anda berusaha untuk mengubah arah.
Air tumpahan setiap kali keadaan gerak wadah berubah. Air menolak perubahan dalam negara sendiri gerak. Air cenderung "terus melakukan apa yang dilakukannya." Kontainer dipindahkan dari posisi diam ke kecepatan tinggi di garis start; air tetap diam dan tumpah ke meja. Kontainer itu berhenti di dekat garis finish; air terus bergerak dan tumpah terdepan wadah. Wadah dipaksa untuk bergerak dalam arah yang berbeda untuk membuatnya sekitar kurva; air terus bergerak ke arah yang sama dan tumpah tepi. Perilaku air selama lap di trek dapat dijelaskan oleh hukum pertama Newton tentang gerak.
sumber:physicsclassroom