Bezwładność vs masa
Masa i bezwładność to dwa pojęcia omawiane w dziedzinie mechaniki, w fizyce. Pojęcia masy i bezwładności są szeroko stosowane w prawie każdej dziedzinie, która ma nawet najmniejsze zastosowanie w fizyce. Masa to nieintuicyjna wielkość fizyczna obiektu; bezwładność jest również taką koncepcją. Konieczne jest dobre zrozumienie pojęć masy i bezwładności, aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach, jak mechanika, teoria względności itp. W tym artykule omówimy, czym są masa i bezwładność, ich definicje, podobieństwa, zastosowania, i wreszcie różnice między masą a bezwładnością.
Masa
Masę dzieli się na trzy różne typy, takie jak masa bezwładnościowa, aktywna masa grawitacyjna i pasywna masa grawitacyjna. Dane eksperymentalne pokazują, że wszystkie trzy z tych wielkości są takie same. Materia i energia to dwie formy masy. Masę mierzy się w kilogramach. Powszechnym błędem jest przekonanie, że waga jest mierzona w kilogramach, ale w rzeczywistości waga jest mierzona w niutonach. Waga to wielkość siły działającej na masę. Energia kinetyczna ciała, pęd ciała i wielkość przyspieszenia wywołanego przyłożoną siłą zależą od masy ciała. Oprócz zwykłych materiałów, takie rzeczy jak fale elektromagnetyczne mają również masę.
W teorii względności istnieją dwa rodzaje mas definiowane jako masa spoczynkowa i masa relatywistyczna. Masa obiektu nie pozostaje stała podczas ruchu. Masa spoczynkowa to masa zmierzona, gdy obiekt jest w spoczynku. Masę relatywistyczną mierzy się dla poruszającego się obiektu. Te dwa są prawie takie same dla prędkości znacznie mniejszych niż prędkość światła, ale różnią się znacznie, gdy prędkość zbliża się do prędkości światła. Masa spoczynkowa fal elektromagnetycznych wynosi zero.
Bezwładność
Inercja pochodzi od łacińskiego słowa „iners”, które oznacza bezczynność lub lenistwo. Bezwładność jest miarą lenistwa systemu. Bezwładność systemu mówi nam, jak trudno jest zmienić aktualny stan systemu. Im większa bezwładność układu, tym trudniej jest zmienić prędkość, przyspieszenie, kierunek układu. Obiekty o większej masie mają większą bezwładność. Dlatego trudno je przenieść. Biorąc pod uwagę, że znajduje się on na powierzchni bez tarcia, poruszający się obiekt o większej masie również byłby trudny do zatrzymania. Pierwsza zasada Newtona daje bardzo dobre wyobrażenie o bezwładności układu. Stwierdza, że „obiekt niepodlegający żadnej zewnętrznej sile netto porusza się ze stałą prędkością”. To mówi nam, że właściwość przedmiotu nie zmienia się, dopóki nie działa na niego siła zewnętrzna.
Obiekt w spoczynku można również uznać za obiekt o zerowej prędkości. W teorii względności bezwładność obiektu dąży do nieskończoności, gdy prędkość obiektu osiąga prędkość światła. Dlatego do zwiększenia prędkości prądu wymagana jest nieskończona siła. Można udowodnić, że żadna masa nie może osiągnąć prędkości światła.
Jaka jest różnica między masą a bezwładnością?
• Masa to mierzalna wielkość, natomiast bezwładność to pojęcie używane do opisania, jak trudno jest zmienić aktualny stan masy.
• W mechanice klasycznej masa jest właściwością samego obiektu, ale bezwładność jest własnością ruchu i masy.
• Bezwładność jest pojęciem używanym do określenia masy.
