Quán tính là một quản niệm vật lý có tính ứng dụng rất phổ biến trong cuộc sống hằng ngày. tuy nhiên không phải ai cũng hiểu rõ Quán tính là gì? Quý độc giả hãy cùng theo dõi thông tin bài viết sau đây.
Quán tính là gì?
Quán tính là tính chất của mọi vật có xu thế bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.
Quán tính là tính chất đặc trưng cho sự cản trở của các đối tượng mục tiêu có khối lượng đối với bất kỳ sự thay đổi nào về vận tốc của nó. Việc này gồm có những thay đổi đối với tốc độ hoặc hướng chuyển động của đối tượng mục tiêu.
Khi có lực tác động, vật không thể thay đổi vận tốc đột ngột vì có quán tính. Vật bên trong sẽ chuyển động ngược chiều với chuyển động của vật bên ngoài. Lực tác động càng lớn thì sự biến đổi chuyển động càng nhanh.
Một phương diện của tính chất này là xu thế của các vật thể tiếp tục chuyển động trên một đường thẳng với tốc độ không đổi, khi vẫn chưa có lực nào tác động lên chúng. trong đó, phương diện khác của tính chất này là khi vẫn chưa có lực nào tác động lên chúng thì xu thế của các vật thể sẽ tiếp tục chuyển động trên một đường thẳng với tốc độ không đổi.
Trong lý thuyết tương đối rộng, chuyển động theo quán tính là chuyển động theo đường trắc địa trong không thời gian. trong đó, khi có một vật bên trong một vật: Theo quán tính,vật ở bên trong sẽ chuyển động ngược hướng với chiều chuyển động của vật bên ngoài.
Nguyên lý quán tính là một trong những nguyên lý cơ bản trong vật lý cổ điển vẫn được sử dụng cho đến tại thời điểm này để mô tả chuyển động của các vật thể và cách chúng bị liên quan bởi các lực tác dụng lên chúng.
Ví dụ về quán tính
Để làm rõ hơn về quản niệm Quán tính là gì? thì thông tin này sẽ đưa rõ ra ví dụ về quán tính.
Ví dụ:
– Khi ô tô đột ngột rẽ phải, phần thân trên của hành khách trên xe có xu thế chuyển động tiếp theo hướng của vận tốc cũ, vì lẽ đó hành khách bị nghiêng về bên trái.
– Khi nhảy từ bậc cầu thang cao xuống, chân ta bị gập lại. Vì khi nhảy từ trên cao, người và chân chuyển động cùng vận tốc, khi chạm đất, bàn chân dừng lại tuy nhiên toàn thân và cẳng chân vẫn tiếp tục chuyển động xuống dưới theo quán tính, chân bị gập lại.
– Sau khi giặt quần áo xong, trước khi phơi, người ta thường giũ mạnh quần áo cho nước văng ra. Vì lúc đầu, quần áo và nước trong quần áo cùng chuyển động, khi quần áo dừng lại đột ngột, những giọt nước trong quần áo vẫn duy trì vận tốc cũ, theo quán tính.
Lực quán tính là gì?
Lực quán tính là lực ảo, là lực sinh ra trong hệ quy chiếu phi quán tính, có thể gây biến dạng và gia tốc cho vật đồng thời vẫn chưa có phản lực.
Lực quán tính tỷ lệ thuận với khối lượng m tác động, gia tốc của hệ quy chiếu không quán tính và khối lượng của vật thể so với hệ quy chiếu quán tính và chúng có hướng trái lại với gia tốc của hệ quy chiếu không quán tính.
Trong cơ học cổ điển, lực quán tính tác động lên vật phụ thuộc vào trạng thái chuyển động của hệ quy chiếu tuy nhiên không nên quy về lực cơ bản. Vì hệ quy chiếu chuyển động thẳng đều (vẫn chưa có gia tốc) với hệ quy chiếu quán tính đều là quán tính. Còn hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc với hệ quy chiếu quán tính là phi quán tính.
Ngoài quản niệm Quán tính là gì? cần hiểu được quản niệm lực quán tính theo quy định như trên.
Lực quán tính ly tâm
Lực quán tính ly tâm là trường hợp Đáng lưu ý của lực quán tính, nó chỉ xuất hiện nếu như ta chọn hệ quy chiếu gắn với vật chuyển động tròn. Đây là hệ quả của trường gia tốc xuất hiện trong hệ quy chiếu không quán tính và trường hợp này là hệ quy chiếu quay.
Lúc này, trong hệ quy chiếu quay ta sẽ nhìn thấy các vật thể vốn chuyển động thẳng đều trong hệ quy chiếu quán tính sẽ bị đẩy ra theo phương xuyên tâm quay và lực đẩy vật thể ra trong hệ quy chiếu này được gọi là lực ly tâm.
Lực quán tính ly tâm sẽ tác dụng lên vật nằm bên trong hệ quy chiếu quay, có phương thẳng nối tâm của đường cong với trọng tâm của vật chuyển động và chiều hướng từ tâm của đường cong ra phía ngoài.
Lực ly tâm thường tỷ lệ với khối lượng của vật chuyển động, bình phương tốc độ dài và tỷ lệ nghịch với bán kính của đường cong.
Dấu hiệu của lực quán tính
quản niệm Quán tính là gì? đã được trình bày ở thông tin trên, thông tin này sẽ đưa rõ ra các dấu hiệu của lực quán tính.
– Khi lực tác động càng lớn thì sự biến đổi về trạng thái chuyển động xảy ra càng mạnh, càng nhanh.
– dấu hiệu của quán tính còn được thể hiện đó là khi hai vật có khối lượng càng lớn thì việc biến đổi trạng thái chuyển động càng xảy ra chậm hơn.
Ví dụ trường hợp xe ô tô con và xe bán tải chuyển động cùng vận tốc, tuy vậy, khi hãm phanh lại với lực cùng độ lớn thì xe bán tải sẽ có thời gian dừng lại lâu hơn.
Ví dụ về lực quán tính trong thực tế
Có thể thấy được rằng lực quán tính không những có trong các định luật vật lý được nghiên cứ mà thực tế lực quán tính cũng xuất hiện nhiều trong sự chuyển động của các phương tiện, vật dụng,…
Ví dụ:
– Khi đóng đinh vào tường, việc đập búa liên tiếp vào đinh sẽ xây dựng lực quán tính. Khi chiếc búa dừng lại tuy nhiên chiếc đinh vẫn theo quán tính và lún sâu vào bên trong tường.
– Khi rũ bụi bẩn ra khỏi chăn màn hoặc quần áo và dừng lại đột ngột thì vô tình cũng sẽ xây dựng quán tính khiến bụi bẩn tiếp tục chuyển động và rơi ra khỏi.