Vous pouvez penser à l'inertie comme une force mystérieuse vous empêchant de faire quelque chose que vous avez à faire, comme vos devoirs, mais ce n'est pas ce que les physiciens veulent dire par le mot. En physique, l'inertie est la tendance d'un objet à rester au repos ou dans un état de mouvement uniforme. Cette tendance dépend de la masse, mais ce n'est pas exactement la même chose. Vous pouvez mesurer l'inertie d'un objet en appliquant une force pour changer son mouvement. L'inertie est la tendance de l'objet à résister à la force appliquée.
Le concept d'inertie vient de la première loi de Newton
Parce qu'ils semblent si bons aujourd'hui, il est difficile d'apprécier comment les trois lois révolutionnaires de Newton de mouvement étaient à la communauté scientifique de l'époque. Avant Newton et Galilée, les scientifiques avaient une croyance vieille de 2 000 ans que les objets avaient une tendance naturelle à se reposer s'ils étaient laissés seuls. Galilée a adressé cette croyance avec une expérience impliquant des plans inclinés qui se faisaient face. Il a conclu qu'une balle cyclant de haut en bas dans ces avions continuerait à s'élever à la même hauteur pour toujours si la friction n'était pas un facteur. Newton a utilisé ce résultat pour formuler sa première loi, qui stipule:
Chaque objet continue dans son état de repos ou de mouvement dans une ligne droite, à moins d'une force externe.
Les physiciens considèrent ceci l'expression de la définition formelle de l'inertie.
L'inertie varie avec la masse
Selon la deuxième loi de Newton, la force (F) requise pour changer l'état de mouvement d'un objet est le produit de l'objet. masse (m) et l'accélération produite par la force (a):
F = ma
Pour comprendre comment la masse est liée à l'inertie, considérons une force constante F c agissant sur deux corps différents. Le premier corps a la masse m 1 et le second corps a la masse m 2. En agissant sur m 1, F c produit une accélération a 1 : (F c = m 1 1) En agissant sur m 2, il produit une accélération a 2: (F c = m 2a 2) Puisque F c est constant et ne change pas, ce qui suit est vrai: m 1a 1 = m 2a 2 et m 1 /m 2 = a 2 /a 1 Si m 1 est plus grand que m 2, alors vous savez qu'un 2 sera plus grand qu'un 1 pour rendre les deux égaux F c, et vice versa. En d'autres termes, la masse de l'objet est une mesure de sa tendance à résister à la force et à continuer dans le même état de mouvement. Bien que la masse et l'inertie ne signifient pas exactement la même chose, l'inertie est habituellement mesurée en unités de masse. Dans le système SI, ses unités sont des grammes et des kilogrammes, et dans le système britannique, les unités sont des limaces. Les scientifiques ne discutent généralement pas de l'inertie dans les problèmes de mouvement. Ils discutent habituellement de la masse. Moment d'inertie Un corps en rotation a aussi tendance à résister aux forces, mais parce qu'il est composé d'une collection de particules qui sont à des distances différentes du centre de rotation , les scientifiques parlent de son moment d'inertie plutôt que de son inertie. L'inertie d'un corps en mouvement linéaire peut être assimilée à sa masse, mais le calcul du moment d'inertie d'un corps en rotation est plus compliqué car il dépend de la forme du corps. L'expression généralisée pour le moment d'inertie (I) ou un corps tournant de masse m et de rayon r est I = kmr 2 où k est une constante qui dépend de la forme du corps. Les unités du moment d'inertie sont (masse) • (distance axe-masse-rotation) 2.
