Różnica między bezwładnością a masą

Bezwładność vs masa

Masa i bezwładność to dwa pojęcia omawiane w dziedzinie mechaniki i fizyki. Pojęcia masy i bezwładności są szeroko stosowane w prawie każdej dziedzinie, która ma nawet najmniejsze zastosowanie fizyki. Masa jest nieintuicyjną wielkością fizyczną obiektu; bezwładność jest również taką koncepcją. Niezbędne jest dobre zrozumienie pojęć masy i bezwładności, aby wyróżniać się w takich dziedzinach, jak mechanika, teoria względności itp. W tym artykule omówimy masę i bezwładność, ich definicje, podobieństwa, zastosowania, i wreszcie różnice między masą a bezwładnością.

Masa

Masę dzieli się na trzy różne typy: masę bezwładności, aktywną masę grawitacyjną i pasywną masę grawitacyjną. Dane eksperymentalne pokazują, że wszystkie trzy z tych wielkości są takie same. Materia i energia to dwie formy masy. Masa jest mierzona w kilogramach. Powszechnym nieporozumieniem jest to, że waga jest mierzona w kilogramach, ale w rzeczywistości jest mierzona w Newtonach. Ciężar to ilość siły działającej na masę. Energia kinetyczna ciała, pęd ciała i wielkość przyspieszenia spowodowanego przyłożoną siłą zależą od masy ciała. Oprócz codziennych materiałów, takie jak fale elektromagnetyczne mają również masę.

W teorii względności istnieją dwa rodzaje masy zdefiniowane jako masa spoczynkowa i masa relatywistyczna. Masa obiektu nie pozostaje stała podczas ruchu. Masa spoczynkowa to masa zmierzona, gdy obiekt znajduje się w spoczynku. Masa relatywistyczna jest mierzona 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. Pozostała masa fal elektromagnetycznych wynosi zero.

Bezwładność

Bezwładność pochodzi od łacińskiego słowa „iners”, co oznacza bezczynność lub leniwość. Bezwładność jest miarą tego, jak leniwy jest system. Bezwładność systemu mówi nam, jak trudno jest zmienić aktualny stan systemu. Im wyższa bezwładność układu, tym trudniej jest zmienić prędkość, przyspieszenie i kierunek układu. Obiekty o wyższych masach mają większą bezwładność. Dlatego trudno je przenieść. Biorąc pod uwagę, że znajduje się on na beztarciowej powierzchni, trudno byłoby zatrzymać również poruszający się obiekt o większej masie. Pierwsze prawo Newtona daje bardzo dobre pojęcie o bezwładności układu. Stwierdza „obiekt, który nie podlega żadnej sile zewnętrznej, porusza się ze stałą prędkością”. To mówi nam, że właściwość obiektu nie zmienia się, chyba że działa na nią 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.