Инерция и момент инерции — что это за понятия?

В повседневной жизни мы часто используем слово «инерция», не особенно задумываясь над его смыслом. Обычно под действием «по инерции» подразумевается какое-то дело, которое совершается по привычке, без приложения усилий. А «инертными» принято называть людей, которые не проявляют инициативы и стремятся плыть по течению, следуя обстоятельствам.

Однако инерция — это очень важное физическое понятие. Разберемся в нем поподробнее.

Что именно называют инерцией в физике?

В буквальном переводе с латинского языка слово «инерция» обозначает «бездействие». Но по факту это бездействие может быть очень разным.

• Например, если предмет неподвижно лежит на столе, и на него не действуют никакие внешние силы, то он пребывает в инерционном состоянии покоя.
• Но в то же время если некий объект движется с постоянной скоростью, и к нему снова не приложены никакие внешние силы, то мы имеем дело с инерционным движением.

Инерция — свойство тела оставаться в некоторых системах отсчёта в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения в отсутствие внешних воздействий, а также препятствовать изменению своей скорости при наличии внешних сил.

Ученый Галилео Галилей, живший в древние времена, утверждал, что равномерное и постоянное движение по прямой — это естественное состояние любого тела. И даже неподвижность с точки зрения ученого являлась всего лишь частным случаем такого движения — только со скоростью, равной нулю.

Другой знаменитый ученый, «отец» физической науки Исаак Ньютон, сформулировал для понятия инерции особые системы отсчета — инерциальные и неинерциальные. О них говорят, когда с точки зрения разных наблюдателей некое тело одновременно находится и не находится в состоянии инерции.

• Например, если автобус резко двинется с места, и пассажиры в нем отклонятся назад, то относительно наблюдателя, стоящего на земле, они останутся в инерционном состоянии покоя.
• А вот для наблюдателя внутри самого автобуса инерционный покой нарушится.
• Соответственно, та система, в которой пассажиры остаются в состоянии покоя, будет инерционной, а вторая — неинерционной.

Момент инерции — что это?

В задачах, связанных с понятием инерции, часто встречается такой термин, как момент инерции. По сути он похож на силу инерции. Вот только сила рассчитывается для объектов, движущихся по прямой, а момент инерции — для вращающихся объектов.

Чтобы найти момент инерции, необходимо массу объекта умножить на квадрат радиуса от оси вращения. Нахождение этой скалярной величины имеет огромную важность, в частности, при создании вращающихся механизмов — если не знать, чему равен момент инерции, то не получится рассчитать скорость вращения механизма, безопасную для его целостности.