Inerzia è il nome per cui la tendenza di un oggetto in movimento a rimanere in movimento, o un oggetto a riposo a rimanere a riposo a meno che non venga agito da una forza. Questo concetto è stato quantificato in La prima legge del movimento di Newton.
La parola inerzia deriva dalla parola latina iners, che significa inattivo o pigro ed è stato usato per la prima volta da Johannes Kepler.
Inerzia e Messa
L'inerzia è una qualità di tutti gli oggetti fatti di materia che possiede massa. Continuano a fare quello che stanno facendo fino a quando una forza non cambia la loro velocità o direzione. Una palla ferma su un tavolo non inizierà a rotolarsi a meno che qualcosa non la spinga sopra, che sia la tua mano, una raffica di aria o vibrazioni dalla superficie del tavolo. Se lanciassi una palla nel vuoto senza attrito dello spazio, viaggerebbe alla stessa velocità e direzione per sempre, a meno che non agisca per gravità o un'altra forza come una collisione.
La massa è una misura di
inerzia. Gli oggetti di massa superiore resistono ai cambiamenti nel movimento più degli oggetti di massa inferiore. Una palla più massiccia, come una di piombo, richiederà più di una spinta per avviarla. Una palla di polistirolo della stessa dimensione ma a bassa massa può essere messa in movimento da un soffio d'aria.Teorie del moto Da Aristotele a Galileo
Nella vita di tutti i giorni, vediamo rotolare le palle che si fermano. Ma lo fanno perché sono sottoposti alla forza di gravità e agli effetti dell'attrito e della resistenza dell'aria. Perché questo è ciò che osserviamo, per molti secoli il pensiero occidentale ha seguito la teoria di Aristotele, chi ha detto che gli oggetti in movimento alla fine si sarebbero fermati e avrebbero avuto bisogno di forza continua per tenerli dentro movimento.
Nel diciassettesimo secolo, Galileo sperimentò rotolando le sfere su piani inclinati. Scoprì che quando l'attrito si riduceva, le sfere rotolavano giù su un piano inclinato raggiungendo quasi la stessa altezza che rotolava su un piano opposto. Pensò che se non ci fosse stato alcun attrito, avrebbero rotolato giù per una pendenza e poi avrebbero continuato a rotolare su una superficie orizzontale per sempre. Non era qualcosa di innato nella palla che lo faceva smettere di rotolare; era a contatto con la superficie.
Prima legge del moto e inerzia di Newton
Isaac Newton ha sviluppato i principi mostrati nelle osservazioni di Galileo nella sua prima legge di movimento. Ci vuole una forza per impedire alla palla di continuare a rotolare una volta che è messa in movimento. Ci vuole una forza per cambiare la sua velocità e direzione. Non ha bisogno di una forza per continuare a muoversi alla stessa velocità nella stessa direzione. La prima legge di movimento viene spesso definita legge di inerzia. Questa legge si applica a un quadro di riferimento inerziale. Corollario 5 di NewtonPrincipia dice:
I movimenti dei corpi inclusi in un dato spazio sono gli stessi tra loro, sia che lo spazio sia a riposo o che si muova uniformemente in avanti in una linea retta senza movimento circolare.
In questo modo, se lasci cadere una palla su un treno in movimento che non accelera, vedrai la palla cadere direttamente verso il basso, come faresti su un treno che non si muoveva.