§18. Инерция

Вопросы

1. В результате чего меняется скорость тела? Приведите примеры.

Ответ:

Скорость тела может поменяться из за воздействия внешних признаков (сила и направление). Начиная от столкновения с внешним телом, заканчивая трением о среду, в котором или по которому движется тело. Практически все физические явления связаны с воздействием подобных сил. Движение мяча от удара ногой футболиста, скольжение на коньках по льду, катание с горки, бросок камня рукой.

2. Какой опыт показывает, как изменяется скорость тела при возникновении препятствия?

Ответ:

В опыте показано, как воздействие внешних сил влияет на изменение скорости тела. Так скорость тележки меняется не только при изменении наклона горки, но и при влиянии кучи песка.

рис. 41. Изменение скорости движения тела.
Установим наклонно на столе доску. Насыплем на стол, на небольшом расстоянии от конца доски, горку песка. Поместим на наклонную горку тележку. Тележка, скатившись с доски на стол и попав в песок, быстро останавливается (рис. 41,а). На своём пути тележка встречает препятствие в виде горки песка. Скорость тележки уменьшается очень быстро. Её движение неравномерно.
Выровняем песок и вновь опустим тележку с прежней высоты. Теперь тележка пройдёт большее расстояние по столу, прежде чем остановится (рис. 41,б).
Её скорость изменяется медленнее, а движение становится ближе к равномерному.
Если совсем убрать песок с пути тележки, то препятствием её движению будет только трение о стол. Тележка до остановки пройдет ещё большее расстояние (рис. 41,в). В этом случае её скорость уменьшается ещё медленнее, а движение становится еще ближе к равномерному.
Чем меньше действие другого тела на тележку, тем дольше сохраняется скорость её движения и тем ближе оно к равномерному.

3. Что называется инерцией?

Ответ:

Инерция − сохранение направленного движения под влиянием ранее действующей силы, при условии ее исчезновения. 

4. Как движется тело, если на него не действуют другие тела?

Ответ:

Тело изменяет скорость и движение при воздействии на него других тел и сил. Если же на тело не действуют другие силы, то оно либо находится в покое либо в равномерном движении. (*закон Ньютона сформулированный еще Галилеем)

Упражнение 5

1. Встряхните медицинский термометр. Почему показание столбика ртути начинает падать?

Ответ:

Это похоже на встряхивание капель дождя с зонтика, когда жидкость, а в данном случае жидкий металл ртуть, имеют свою инерционную массу. В итоге при резком встряхивании и изменении траектории движения, путем остановки градусника, появляется инерционная сила ртути, она и заставляет металл стекать обратно в носик градусника. Так мы сбрасываем показания термометра. Расширение же обратно металла по шкале возможно только при воздействии температуры.

2. Почему при езде на автомобиле необходимо пристёгивать ремни безопасности?

Ответ:

Как и все физические тела, наше тоже обладает инерционной массой, то есть сохранением скорости и направления движения. В итоге при резком изменении сил, скажем при ДТП, наше тело будет стараться продолжить движение по траектории движения автомобиля. Такую силу надо будет погасить. Фактически ремни и призваны удержать пассажира в кресле при возникновении таких нежелательных сил. Что сохранить пассажира на месте, а как следствие может сохранить жизнь, ведь остановит возможное столкновение.

Задание

• На плотную салфетку положите две монетки, а на них — перевёрнутый стакан. Третью монетку, меньшего размера и толщины, положите между ними. Достаньте маленькую монетку, не прикасаясь к стакану и монетам и не используя других предметов.

Ответ:

Здесь используется свойства инерционной массы, инерции. Чем тяжелее тело, тем сложнее его привести в движение и сложнее остановить. В данном случае нас интересует то, как тела реагируют на приложение сил. Легкие тела всегда менее инерционны, а значит они подвержены более легкому передвижению. При этом, чем выше скорость воздействия (приложение силы за минимальное время), тем меньшее перемещение получится. Скажем можно надавить на кнопку и мы ее нажмем, но если ударить по ней щелчком пальца (*так называемым шелбаном), то можно ее и не продавить. Хотя суммарная энергия будет соизмерима. Это связано с инерцией.
 Так вот, выдергивая салфетку из под стакана стоящего на монетах, сдвинуть его сложнее, чем легкую монету, которая сразу отреагирует на воздействие силы. В итоге она вылетит из под стакана, а стакан практически останется на месте. Так можно будет достать маленькую монету.