Inerce pret masu
Masa un inerce ir divi jēdzieni, kas tiek apspriesti mehānikas jomā fizikā. Masas un inerces jēdzieni tiek plaši izmantoti gandrīz visās jomās, kurās ir kaut mazākais fizikas lietojums. Masa ir neintuitīvs objekta fiziskais lielums; inerce arī ir šāds jēdziens. Ir ļoti svarīgi labi izprast masas un inerces jēdzienus, lai gūtu izcilību tādās jomās kā mehānika, relativitāte utt. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir masa un inerce, to definīcijas, līdzības, pielietojums, un visbeidzot atšķirības starp masu un inerci.
Mise
Masu iedala trīs dažādos veidos kā inerciālā masa, aktīvā gravitācijas masa un pasīvā gravitācijas masa. Eksperimentālie dati liecina, ka visi trīs šie daudzumi ir vienādi. Matērija un enerģija ir divas masas formas. Masu mēra kilogramos. Izplatīts nepareizs uzskats, ka svaru mēra kilogramos, bet patiesībā svaru mēra Ņūtonos. Svars ir spēka daudzums, kas iedarbojas uz masu. Ķermeņa kinētiskā enerģija, ķermeņa impulss un pieliktā spēka radītā paātrinājuma lielums ir atkarīgi no ķermeņa masas. Neatkarīgi no ikdienas materiāliem, tādām lietām kā elektromagnētiskie viļņi ir arī masa.
Relativitātes teorijā ir divu veidu masa, kas definēta kā miera masa un relatīvā masa. Objekta masa kustības laikā nepaliek nemainīga. Atpūtas masa ir masa, ko mēra, kad objekts atrodas miera stāvoklī. Relativistiskā masa tiek mērīta kustīgam objektam. Šie divi ir gandrīz vienādi ātrumiem, kas ir daudz mazāki par gaismas ātrumu, taču tie ievērojami atšķiras, kad ātrums tuvojas gaismas ātrumam. Pārējā elektromagnētisko viļņu masa ir nulle.
Inerce
Inerce ir atvasināta no latīņu vārda “iners”, kas nozīmē dīkstāvē vai slinkumā. Inerce ir sistēmas slinkuma mērs. Sistēmas inerce parāda, cik grūti ir mainīt sistēmas pašreizējo stāvokli. Jo lielāka ir sistēmas inerce, jo grūtāk ir mainīt sistēmas ātrumu, paātrinājumu, virzienu. Objektiem ar lielāku masu ir lielāka inerce. Tāpēc tos ir grūti pārvietot. Ņemot vērā, ka tas atrodas uz virsmas bez berzes, arī kustīgu, lielākas masas objektu būtu grūti apturēt. Pirmais Ņūtona likums sniedz ļoti labu priekšstatu par sistēmas inerci. Tajā teikts, ka "objekts, kas nav pakļauts nevienam neto ārējam spēkam, pārvietojas ar nemainīgu ātrumu". Tas norāda, ka objekta īpašības nemainās, ja vien uz to neiedarbojas ārējs spēks.
Objektu miera stāvoklī var uzskatīt arī par objektu ar nulles ātrumu. Relativitātes teorijā objekta inercei ir tendence līdz bezgalībai, kad objekta ātrums sasniedz gaismas ātrumu. Tādējādi, lai palielinātu strāvas ātrumu, ir nepieciešams bezgalīgs spēks. Var pierādīt, ka neviena masa nevar sasniegt gaismas ātrumu.
Kāda ir atšķirība starp masu un inerci?
• Masa ir izmērāms lielums, savukārt inerce ir jēdziens, ko izmanto, lai aprakstītu, cik grūti ir mainīt pašreizējo masas stāvokli.
• Klasiskajā mehānikā masa ir paša objekta īpašība, bet inerce ir kustības, kā arī masas īpašība.
• Inerce ir jēdziens, ko izmanto, lai definētu masu.
