Мяч лежит неподвижно, пока его никто не пнёт. Оторвавшееся от ветки яблоко, падает вниз, так как Земля его притягивает. Движущийся с выключенным мотором автомобиль останавливается из-за трения колёс о дорогу и сопротивления воздуха.
Во всех этих примерах изменение скорости тела происходит в результате действия на это тело других тел. В одних случаях для этого нужно непосредственное соприкосновение, как в случае с мячом и автомобилем. В других случаях непосредственного соприкосновения не требуется, как в случае с падающим яблоком.
Теперь посмотрим, что будет происходить, если уменьшить или исключить действие других тел.
Поместим шарик на наклонную поверхность.
Внизу на горизонтальной поверхности стола поместим песок. Отпустим шарик. Достигнув песка, шарик быстро останавливается.
Теперь уберём песок с гладкой поверхности стола.
Отпустим шарик. В этом случае он останавливается гораздо дольше. Это значит, что разные поверхности по-разному влияют на изменение скорости шарика. Чем более гладкая поверхность, тем медленнее останавливается шарик.
Теперь представим, что поверхность идеально гладкая и не оказывает сопротивление движению шарика, а так же его движению не препятствует ни сопротивление воздуха, ни другие тела.
При таких условиях шарик продолжал бы двигаться сколь угодно долго.
Если посмотреть вокруг, то мы увидим, что большая часть предметов не двигается. Например, на табуретке находится игрушка. Если табуретку быстро убрать, то игрушка упадёт на пол из-за того, что на неё подействовала наша планета. Она притянула игрушку к себе. Но точно также она притягивала игрушку, когда та находилась на табуретке.
Игрушка не двигалась, так как табуретка, тоже на неё действовала. Но если Земля притягивает игрушку, то табуретка наоборот отталкивает её. Это значит, что действие других тел на игрушку скомпенсировано. В таких случаях говорят, что тело, в данном случае игрушка, находится в состоянии покоя. В состоянии покоя тело тоже обладает скоростью. Но её значение равно нулю.
Во всех перечисленных примерах мы познакомились с физическим явлением под названием инерция. Его определение следующее. Инерция — это явление сохранения скорости телом, если на него не действуют другие тела или их действия скомпенсированы. Инерция присуща любому телу, каково бы оно ни было и где бы оно ни находилось.
Простыми словами, скорость любого тела сама по себе измениться не может. И чтобы скорость тела изменилась, всегда требуются действия со стороны других тел.
При этом, другие тела также подвергаются действию со стороны рассматриваемого тела.
Прикрепим к тележке упругую пластину, которая удерживается в согнутом состоянии с помощью нити.
Пережжём нить. Пластина резко распрямляется, но тележка остаётся на месте.
Теперь поставим рядом вторую такую же тележку.
Пережжём нить. В этом случае первая тележка поехала, так как на неё подействовала вторая тележка через пластину. Но и вторая тележка также поехала. Это означает, что действие одного тела на другое не может быть односторонним. Всегда происходит взаимодействие.
Стоит также отметить, что тележки разъехались с одинаковыми скоростями и приобрели эти скорости не мгновенно. Для этого потребовалось какое-то время. Они набирали скорости постепенно.
Это присуще любым телам. Для того, чтобы изменить скорость тела, требуется некоторое время.
Так мы подошли к понятию инертность. Его определение следующее. Инертность – это свойство тела, состоящее в том, что для изменения его скорости требуется некоторое время.
А теперь проделаем тот же опыт с тележками, но заранее поместим на одну из них груз.
Пережигаем нить. Тележка с грузом набирала скорость медленнее, чем тележка без груза. Получается, чтобы вторая тележка набрала такую же скорость, как первая тележка, её надо было бы разгонять дольше.
Следовательно, инертность у этих двух тележек разная. У тележки с грузом инертность больше, а у тележки без груза инертность меньше.
А это значит, что существует физическая величина, которая является мерой инертности. О ней мы поговорим в следующем уроке.