Copertă

II.7. Inerția, Proprietate Generală A Corpurilor

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 1 (gratuit)

Rezolvare scurtă

În timpul alergării, corpul se află în stare de mișcare rectilinie. Conform definiției: Inerția este proprietatea generală a corpurilor de a-și menține starea de mișcare și de a se opune oricărei acțiuni externe care tinde să o modifice. Datorită inerției, corpul alergătorului tinde să își păstreze viteza și direcția de deplasare chiar și după trecerea liniei de final. Oprirea bruscă este imposibilă deoarece forțele externe (frecarea picioarelor cu solul) trebuie să acționeze pe o anumită durată de timp pentru a anula viteza corpului. Prin urmare, din cauza inerției, alergătorul mai parcurge o anumită distanță după linia de 50 m înainte de a se opri complet.

Rezolvare detaliată

Analizarea stării de mișcare a alergătorului

În timpul probei de alergare de 50 de metri, corpul tău se deplasează cu o viteză considerabilă. La atingerea liniei de final, deși intenționezi să te oprești, corpul tău tinde să continue deplasarea pe aceeași direcție și cu aceeași viteză.

Identificarea proprietății fizice: Inerția

Acest fenomen este cauzat de o proprietate generală a tuturor corpurilor, numită inerție. Conform manualului, inerția este proprietatea unui corp de a-și menține starea de mișcare (sau de repaus) și de a se opune oricărei acțiuni din exterior care încearcă să îi modifice această stare.

Explicarea imposibilității opririi bruște

Deoarece corpul tău are o anumită masă, el posedă inerție. În momentul în care picioarele încearcă să înceteze mișcarea la linia de sosire, restul corpului tinde să își păstreze viteza inițială. O oprire absolut bruscă ar însemna o variație instantanee a vitezei de la valoarea maximă la zero, ceea ce este imposibil deoarece forțele de frecare cu solul au nevoie de un anumit interval de timp și de o anumită distanță pentru a învinge inerția corpului.

Concluzie

Din cauza inerției, nu te poți opri brusc la linia de final; corpul tău va mai parcurge o mică distanță după trecerea liniei de sosire până când viteza va scădea complet la zero.

Rezolvare pe scurt:

Oprirea bruscă la linia de final este imposibilă din cauza inerției. Inerția este proprietatea corpului de a-și menține starea de mișcare și de a se opune schimbării acesteia. Deoarece corpul are viteză, el tinde să continue deplasarea, fiind necesar un interval de timp și o distanță de frânare pentru ca forțele de frecare să oprească mișcarea.

Cele mai importante aspecte ale lecției

Inerția este proprietatea generală a corpurilor de a se opune schimbării stării lor de mișcare sau de repaus.
În repaus: Un corp tinde să rămână pe loc dacă nu este forțat să se miște (ex: scuturarea prafului, tragerea feței de masă de sub vase).
În mișcare: Un corp tinde să se miște în continuare, în linie dreaptă și cu aceeași viteză (ex: proiectarea în față la frânare, aruncarea spre exterior în viraje).
Aplicație practică: Inerția este motivul principal pentru care purtarea centurii de siguranță și asigurarea încărcăturii sunt vitale pentru prevenirea accidentelor.
Inerția este proprietatea corpurilor de a se opune schimbării stării de repaus sau de mișcare rectilinie și uniformă.
Inerția este o proprietate generală a tuturor corpurilor. Dacă asupra unui corp nu acționează alte corpuri, el își va păstra de la sine starea de mișcare rectilinie și uniformă sau starea de repaus. Un corp nu își poate schimba singur viteza sau traiectoria.
Un pahar peste care este așezat un carton, iar pe carton o monedă. O mână lovește brusc cartonul pe orizontală. Cartonul zboară, dar moneda rămâne pe loc o fracțiune de secundă din cauza inerției, apoi cade vertical în pahar. Când cartonul de sub o monedă este lovit brusc, moneda tinde să își păstreze starea de repaus datorită inerției, motiv pentru care cade direct în pahar, în loc să se deplaseze odată cu cartonul.
Cum se explică faptul că un autoturism defect, aflat în repaus, este greu de pus în mișcare prin împingere?
Răspuns: Datorită inerției, autoturismul (care are o masă mare) se opune schimbării stării sale de repaus, necesitând o forță considerabilă din partea celor care îl împing pentru a începe să se miște.
Inerția corpurilor își face simțită prezența în mod evident în timpul transportului de persoane sau mărfuri, în special când apar schimbări bruște ale mișcării.
  • La pornirea bruscă (accelerare): Corpurile tind să își păstreze starea de repaus inițială. Din interiorul vehiculului, pare că acestea sunt proiectate spre spate.
  • La oprirea bruscă (frânare): Corpurile tind să își păstreze viteza și direcția de mișcare spre înainte. Ele vor fi proiectate spre față.
  • La schimbarea bruscă a direcției (viraj): Corpurile tind să își păstreze direcția rectilinie a mișcării. Ele vor fi proiectate spre exteriorul curbei.
O ladă nefixată pe platforma unui camion. La pornirea bruscă, lada rămâne în urmă. La frânarea bruscă, lada alunecă spre cabina șoferului. La un viraj brusc, lada alunecă de pe platformă, continuându-și mișcarea pe linia dreaptă inițială.
Te afli într-un autobuz care circulă cu viteză constantă. Brusc, autobuzul virează puternic la stânga. În ce direcție vei simți că ești împins și de ce?
Răspuns: Vei simți că ești împins spre dreapta (spre exteriorul curbei). Motivul este inerția: corpul tău tinde să își continue mișcarea rectilinie pe direcția inițială (înainte), în timp ce autobuzul se deplasează spre stânga.
Purtarea centurii de siguranță este obligatorie tocmai din cauza inerției!
În cazul unui impact sau al unei frânări violente, mașina se oprește brusc, dar, datorită inerției, corpul pasagerilor tinde să își continue mișcarea spre înainte cu viteza pe care o avea mașina. Fără centura de siguranță, pasagerii ar fi proiectați prin parbriz sau s-ar lovi de bord/volan. Centura acționează asupra corpului pentru a-i schimba starea de mișcare (pentru a-l opri) odată cu mașina.
De ce trebuie fixate bine bagajele pe portbagajul de deasupra unei mașini?
Răspuns: Dacă se frânează brusc, bagajele, datorită inerției, își vor continua mișcarea spre înainte și ar putea cădea de pe mașină, provocând accidente.

Exerciții

Ușoară: Când scuturi o haină plină de praf, praful se desprinde de țesătură. Care este proprietatea fizică ce explică acest fenomen?
Răspuns: Inerția. Când miști brusc haina, praful tinde să își păstreze starea de repaus în aer, astfel încât se separă de materialul hainei care a fost tras brusc.
Medie: Un atlet aleargă proba de 100 de metri sprint. După ce trece linia de sosire, el nu se poate opri instantaneu, ci mai aleargă o anumită distanță pentru a încetini treptat. Explică de ce.
Răspuns: Corpul atletului are inerție. Datorită inerției, corpul său se opune schimbării bruște a stării de mișcare (trecerea instantanee de la viteză mare la repaus). Atletul are nevoie de o distanță suplimentară de frânare pentru ca mușchii și forța de frecare să poată opri treptat mișcarea.
Dificilă: O cisternă este pe jumătate plină cu apă. Șoferul accelerează brusc pentru a se încadra pe autostradă, apoi, la scurt timp, este nevoit să frâneze violent din cauza unui obstacol. Descrie comportamentul apei din cisternă în cele două momente succesive, folosind conceptul de inerție.
Răspuns:
1. La accelerarea bruscă: Apa tinde să își păstreze starea inițială (viteza mai mică). Prin urmare, valul de apă se va strânge în partea din spate a cisternei.
2. La frânarea violentă: Apa aflată în mișcare tinde să își mențină viteza și direcția spre înainte, chiar dacă autocisterna încetinește brusc. Astfel, valul de apă va lovi cu putere partea din față a cisternei.

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: