Inertia vs. massa
Massa ja hitaus ovat kaksi käsitettä, joista keskustellaan mekaniikan alalla, fysiikassa. Massan ja inertian käsitteitä käytetään laajalti melkein kaikilla aloilla, joilla on pienintäkään fysiikan käyttöä. Massa on kohteen intuitiivinen fyysinen määrä; hitaus on myös tällainen käsite. Massa- ja inertia-käsitteiden ymmärtäminen on elintärkeää, jotta voimme menestyä esimerkiksi mekaniikan, suhteellisuusteollisuuden jne. Aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella massa ja inertia, niiden määritelmät, yhtäläisyydet, sovellukset, ja lopuksi massan ja inertian väliset erot.
Massa
Massa on jaettu kolmeen eri tyyppiin: inertiamassa, aktiivinen painovoima ja passiivinen painovoima. Kokeelliset tiedot osoittavat, että kaikki nämä kolme määrää ovat samat. Aine ja energia ovat massan kahta muotoa. Massa mitataan kilogrammoina. Yleinen väärinkäsitys on, että paino mitataan kilogrammoina, mutta paino mitataan tosiasiassa Newtonissa. Paino on massaan vaikuttavan voiman määrä. Kehon kineettinen energia, ruumiin liikemäärä ja käytetyn voiman aiheuttama kiihtyvyyden määrä riippuvat ruumiin massasta. Päivittäisten materiaalien lisäksi mm. Sähkömagneettisilla aalloilla on massa.
Suhteellisuussuhteessa on kahden tyyppinen massa, joka määritellään lepomassaksi ja relativistiseksi massaksi. Esineen massa ei pysy vakiona koko liikkeen ajan. Lepomassa on massa, joka mitataan kohteen ollessa levossa. Relativistinen massa mitataan liikkuvalle esineelle. Nämä kaksi ovat lähes samoja nopeuksilla, jotka ovat paljon pienempiä kuin valon nopeus, mutta vaihtelevat suuresti, kun nopeus lähestyy valon nopeutta. Sähkömagneettisten aaltojen lepomassa on nolla.
Inertia
Inertia on johdettu latinankielisestä sanasta "iners", joka tarkoittaa tyhjäkäyntiä tai laiskaa. Inertia on mitta, kuinka laiska järjestelmä on. Järjestelmän hitaus kertoo meille, kuinka vaikeaa on muuttaa järjestelmän nykyistä tilaa. Mitä suurempi on järjestelmän hitaus, sitä vaikeampi on muuttaa järjestelmän nopeutta, kiihtyvyyttä ja suuntaa. Kohteilla, joilla on suurempi massa, on suurempi hitaus. Siksi heitä on vaikea liikkua. Kun otetaan huomioon, että se on kitkattomalla pinnalla, myös liikkuvaa suurempi massaa olevaa esinettä olisi vaikea pysäyttää. Newtonin ensimmäinen laki antaa erittäin hyvän käsityksen järjestelmän inertiasta. Siinä todetaan, että "esine, jolle ei ole kohdistettu ulkoista nettovoimaa, liikkuu vakionopeudella". Tämä kertoo meille, että kohteen ominaisuus ei muutu, ellei siihen vaikuta ulkoinen voima.
Lepotilassa olevaa kohdetta voidaan myös pitää kohteena, jolla on nollanopeus. Suhteellisuussuhteessa kohteen inertia pyrkii äärettömään, kun kohteen nopeus saavuttaa valon nopeuden. Siksi tarvitaan loputonta voimaa nykyisen nopeuden lisäämiseksi. Voidaan todistaa, että mikään massa ei voi saavuttaa valon nopeutta.
Mitä eroa on massalla ja inertialla?
• Massa on mitattava määrä, kun taas hitaus on käsite, jota käytetään kuvaamaan kuinka vaikeaa on muuttaa massan nykyistä tilaa.
• Klassisen mekaniikan kannalta massa on itse kohteen ominaisuus, mutta hitaus on liikkeen ja massan ominaisuus.
• Hitaus on käsite, jota käytetään massan määrittelemiseen.
