Իներցիա ընդդեմ զանգվածի
Զանգվածը և իներցիան երկու հասկացություններ են, որոնք քննարկվում են մեխանիկայի ոլորտում՝ ֆիզիկայում: Զանգվածի և իներցիայի հասկացությունները լայնորեն կիրառվում են գրեթե բոլոր բնագավառներում, որոնք ֆիզիկայի նույնիսկ աննշան կիրառում ունեն: Զանգվածը առարկայի ոչ ինտուիտիվ ֆիզիկական մեծություն է. իներցիան նույնպես այդպիսի հասկացություն է։ Զանգվածի և իներցիայի հասկացությունների լավ ըմբռնումը կենսական է, որպեսզի գերազանցես այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են մեխանիկա, հարաբերականություն և այլն: Այս հոդվածում մենք կքննարկենք, թե ինչ են զանգվածը և իներցիան, դրանց սահմանումները, նմանությունները, կիրառությունները, և վերջապես զանգվածի և իներցիայի տարբերությունները։
Զանգված
Զանգվածը բաժանվում է երեք տարբեր տեսակի՝ իներցիոն զանգված, ակտիվ գրավիտացիոն զանգված և պասիվ գրավիտացիոն զանգված: Փորձարարական տվյալները ցույց են տալիս, որ այս երեք քանակներն էլ նույնն են։ Նյութը և էներգիան զանգվածի երկու ձև են: Զանգվածը չափվում է կիլոգրամներով։ Տարածված սխալ պատկերացումն այն է, որ քաշը չափվում է կիլոգրամներով, բայց իրականում քաշը չափվում է Նյուտոնով: Քաշը զանգվածի վրա ազդող ուժի քանակն է։ Մարմնի կինետիկ էներգիան, մարմնի թափը և կիրառվող ուժի հետևանքով արագացման քանակը կախված են մարմնի զանգվածից։ Բացի առօրյա նյութերից, այնպիսի բաներ, ինչպիսիք են էլեկտրամագնիսական ալիքները, նույնպես զանգված ունեն։
Հարաբերականության մեջ գոյություն ունեն զանգվածի երկու տեսակ, որոնք սահմանվում են որպես հանգիստ զանգված և հարաբերական զանգված: Մարմնի զանգվածը շարժման ընթացքում հաստատուն չի մնում։ Հանգստի զանգվածը այն զանգվածն է, որը չափվում է, երբ օբյեկտը գտնվում է հանգստի վիճակում: Հարաբերական զանգվածը չափվում է շարժվող օբյեկտի համար։ Այս երկուսը գրեթե նույնն են լույսի արագությունից շատ ավելի փոքր արագությունների համար, բայց մեծապես տարբերվում են, երբ արագությունը մոտենում է լույսի արագությանը:Էլեկտրամագնիսական ալիքների մնացած զանգվածը զրո է։
Իներցիա
Իներցիան առաջացել է լատիներեն «iners» բառից, որը նշանակում է պարապ կամ ծույլ: Իներցիան չափում է, թե որքան ծույլ է համակարգը: Համակարգի իներցիան ցույց է տալիս, թե որքան դժվար է փոխել համակարգի ներկայիս վիճակը: Որքան բարձր է համակարգի իներցիան, այնքան դժվար է փոխել համակարգի արագությունը, արագացումը, ուղղությունը: Ավելի մեծ զանգված ունեցող օբյեկտներն ունեն ավելի մեծ իներցիա։ Դրա համար նրանք դժվար է շարժվել: Հաշվի առնելով, որ այն գտնվում է առանց շփման մակերևույթի վրա, ավելի մեծ զանգվածով շարժվող առարկան նույնպես դժվար կլինի կանգնեցնել: Նյուտոնի առաջին օրենքը շատ լավ պատկերացում է տալիս համակարգի իներցիայի մասին։ Այն ասում է, որ «օբյեկտը, որը չի ենթարկվում որևէ զուտ արտաքին ուժի, շարժվում է հաստատուն արագությամբ»: Սա մեզ ասում է, որ օբյեկտի հատկությունը չի փոխվում, քանի դեռ նրա վրա չի գործում արտաքին ուժ:
Հանգիստ վիճակում գտնվող օբյեկտը կարող է համարվել նաև որպես զրոյական արագություն ունեցող օբյեկտ: Հարաբերականության մեջ օբյեկտի իներցիան ձգտում է դեպի անսահմանություն, երբ օբյեկտի արագությունը հասնում է լույսի արագությանը։Ուստի անսահման ուժ է պահանջվում ընթացիկ արագությունը մեծացնելու համար: Կարելի է ապացուցել, որ ոչ մի զանգված չի կարող հասնել լույսի արագությանը։
Ո՞րն է տարբերությունը զանգվածի և իներցիայի միջև:
• Զանգվածը չափելի մեծություն է, մինչդեռ իներցիան հասկացություն է, որն օգտագործվում է նկարագրելու համար, թե որքան դժվար է փոխել զանգվածի ներկա վիճակը:
• Դասական մեխանիկայի համար զանգվածը բուն առարկայի հատկությունն է, իսկ իներցիան շարժման, ինչպես նաև զանգվածի հատկությունն է:
• Իներցիան հասկացությունն է, որն օգտագործվում է զանգվածը սահմանելու համար:
