Vad är tröghetsfaktorer ett mått på

För andra betydelser, titta Tröghet (olika betydelser).

Tröghet definieras inom fysiken likt motstånd mot rörelseförändring. Begreppets innebörd besitter utvecklats inom takt tillsammans naturvetenskapens landvinningar, dock dess orsaker existerar kvar okända.

Tröghetsmoment samt balans.

Tröghet existerar enstaka kortform till "tröghetsprincipen" likt den beskrevs från Isaac Newton inom hans inledande rörelselag. inom vanligt språkbruk används termen "tröghet" även till för att kvalitativt leda mot en föremåls "benägenhet för att motstå hastighetsändringar", vilken bestäms från dess massa.

Historik samt begreppets framväxt

[redigera | redigera wikitext]

I Kina

[redigera | redigera wikitext]

Mozi (kinesiska:墨子, pinyin: Mòzǐ, ca 470–390 f.Kr.) fanns enstaka tänkare liksom levde inom Kina nära tiden till dem Hundra skolorna, tidigt beneath dem stridande staternas period.

han sammanställde alternativt samlade sina reflektioner inom boken Mozi, likt innehåller nästa mening:

”En rörelses upphörande beror vid den motriktade kraften...

Ett svänghjul besitter en stort tröghetsmoment.

angående ingen motriktad kraft finns... kommer rörelsen inte någonsin för att upphöra.”

Enligt namn Needham existerar detta enstaka föregångare mot Newtons inledande rörelselag.^[1]

Arabiska samt persiska teorier

[redigera | redigera wikitext]

Flera muslimska vetenskapsmän ifrån den islamiska världens medeltid skrev avhandlingar vid arabiska angående rörelseteorier.

inom start från 1000-talet lade den islamiska vetenskapsmannen Ibn al-Haytham (arabiska: ابن الهيثم, latiniserat såsom Alhacen) fram hypoteser ifall för att en objekt kommer för att röra sig ständigt, angående ej ett kraft får den för att stanna alternativt ändra riktning. Alhacens modell på grund av rörelse små frukter från växter således likheter tillsammans den tröghetslag liksom vid 1500-talet angavs från Galileo Galilei samt idag kallas Newtons inledande lag.^[2]

Alhacens samtida, den persiske vetenskapsmannen Ibn Sina (latiniserad liksom Avicenna) utvecklade ett sofistikerad teori angående rörelse, var han gjorde enstaka åtskillnad mellan ett projektilsinklination samt kraft.

han drog slutsatsen för att rörelse fanns en utfall från ett böjelse (mayl) likt överförts mot projektilen från kastaren samt för att enstaka projektils rörelse inom vakuum inte någonsin skulle upphöra.^[3]

Antika samt medeltida uppfattningar inom väst

[redigera | redigera wikitext]

Antikens filosofer intresserade sig tidigt till rörelse.

Redan vid 400-talet f.Kr. ville Zenon ifrån Elea tillsammans med sina paradoxer visa för att rörelse plats omöjlig. Begreppet tröghet fanns dock ej påtänkt samt detta blir enstaka modern övertolkning för att skylla den till orsak.

Varför blir detta så?

Till Aristoteles kärnpunkter hör hans rörelselära^[4], liksom existerar kopplad mot kosmologin samt definierar tre huvudtyper från rörelse:

1. Naturlig rörelse, a. nedåtriktad mot universums centrum, b. uppåtriktad mot universums periferi alternativt c. cirkulär
2. Påtvingad rörelse, såsom den kastade stenens
3. Frivillig avsiktlig rörelse, likt endast gäller på grund av levande varelser

Till detta existerar dem fem elementenjord, atmosfär, flamma, en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig samt kvintessensen kopplade.

vikt samt lätthet såg Aristoteles liksom formulering på grund av elementens vilja för att återförena sig tillsammans den område var dem hörde hemma. Elementen strävar alltså efter för att nå en viloläge, då dem satts inom rörelse. Vila blir i enlighet med Aristoteles detta naturliga tillståndet på grund av all ämne vid jorden. Denna elementens vilja fick gälla till tröghet inom nästan 2000 kalenderår.

Impetusteorin

[redigera | redigera wikitext]

Fördjupning: Impetus

På 1300-hundratalet avvisade jean Buridan tanken för att enstaka rörelsealstrande egenskap, likt denne kallade impetus, försvann spontant. Buridans ståndpunkt fanns för att en rörligt objekt skulle hindras från motstånd inom luften samt vikten från den lekamen, vilket skulle motsätta sig sitt impetus.

^[5] Buridan hävdade även för att impetus ökade tillsammans med hastigheten, hans koncept angående impuls plats alltså vid flera sätt likartad detta moderna begreppet rörelsemängd. Trots dem uppenbara likheter tillsammans med mer moderna idéer ifall tröghet såg Buridan sin teori liksom endast ett förändring från Aristoteles elementär tänkesätt.

han ansåg sig skydda flera andra från den peripatetiska skolans åsikter, även tron för att detta kvar fanns enstaka elementär skillnad mellan en objekt inom rörelse samt en objekt inom vila. Buridan påstod även för att impetus kunde artikel ej bara linjär, utan även cirkulär inom naturen, samt erhålla objekt såsom himlakroppar, för att vandra inom enstaka cirkel.

Det existerar rörelsens början: ett böjelse inom ett angiven riktning.

Buridan funderingar följdes upp från hans elev Albert från Sachsen (1316–1390) samt Oxford-beräknarna, vilka utförde flera olika experiment såsom ytterligare underminerade den klassiska, aristoteliska uppfattningen. Deras jobb besitter inom sin tur bearbetats från Nicolas Oresme, likt banade väg till praxisen för att visa fysiska lagar om rörelse inom struktur från grafer.

Strax före Galileos teori angående tröghet, modifierade Giambattista Benedetti den något som ökar i storlek eller antal teorin på grund av impetus för att inbegripa linjär rörelse på grund av sig:^[6]

”[Varje] sektion från fast ämne likt rör sig egen då en impetus besitter påtvingats den från någon extern motiv kraft besitter ett naturlig trend för att röra sig vid enstaka rätlinjig, icke krökt väg."

Även Benedetti talar angående påtvingad cirkelrörelse samt hur föremåls inneboende raka rörelse är kapabel ändras, exemplifierat tillsammans med enstaka berg inom ett slunga.

Conatus samt rörelse

[redigera | redigera wikitext]

Thomas Hobbes (1588–1679) definierar sitt fysiska term conatus liksom enstaka oändligt små rörelseenhet. detta existerar rörelsens början: ett böjelse inom ett angiven riktning.^[7] Begreppet impetus, likt detta används från Hobbes, definieras inom begrepp från denna fysiska conatus.

Den existerar ”ett mått vid conatus utövad från enstaka lekamen inom rörelse ovan tidens lopp”. Motstånd orsakas från enstaka motsatt conatus; kraft existerar den på denna plats rörelsen plus ”kroppens storlek”.^[8] Hobbes använder även termen conatus till för att avse dem ”återställande krafter” såsom är kapabel erhålla fjädrar, mot modell, för att dra ihop sig alternativt utvidgas.

Hobbes hävdar för att detta finns någon, inom dessa objekt inneboende kraft, likt får dem för att komma tillbaka mot sitt tidigare status. Idag tillskriver vetenskapen materiell elasticitet detta på denna plats fenomenet.^[9]

I modern fysikalisk innebörd blev begreppet varenda fysiska kroppars conatus, inom ljuset från Newtons lagar, främst undanträngt från tröghetsprincipen samt bevarandet från rörelsemängden.

liksom Bidney anför: "It fryst vatten true that logically desire or the conatus fryst vatten merely a principle of inertia ... the fact remains, however, that this fryst vatten not Spinoza's usage."^[10]Conatus användes vid identisk vis från flera filosofer på grund av för att förklara andra term, vilka successiv äger blivit antika.

Conatus recendendi, blev mot modell centrifugalkraft, samt gravitation används var tidigare conatus a centro ägde rått.^[11] inom ljus existerar dem problem att diskutera liksom conatus berörde vetenskapens angelägenheter samt existerar således objekt till studie tillsammans med vetenskaplig metod.^[10]

Tröghet inom klassisk mekanik

[redigera | redigera wikitext]

Tröghetsprincipen existerar en elementär term inom dynamiken, den kvist inom mekaniken vilket används till för att förklara materiens rörelse samt hur den påverkas från krafter:

Varje lekamen inom en isolerat struktur förblir inom sitt status från vila alternativt konstant rörelse rakt fram, försåvitt den ej tvingas för att ändra sitt tillåtelse från påverkande krafter

I Newtons ekvation

(kraft = massa * acceleration)

definieras m såsom den sega massan.

Tidigt utfördes experiment till för att utröna angående den sega massan fanns densamma liksom den tunga massan, var den tunga massan definieras genom

eller

med

.

Experimenten kunna ej inom felmarginalerna påvisa någon skillnad dessa massor emellan. Detta blev ett betydelsefull utgångspunkt på grund av Einstein då han formulerade sin allmänna fysikens teori.

Tröghet inom relativistisk mekanik samt kosmologi

[redigera | redigera wikitext]

Den matematiska grunden på grund av speciella relativitetsteorin existerar Lorentztransformationen.

Tröghet existerar namnet vid tendensen hos en objekt inom rörelse för att förbli inom rörelse, alternativt en objekt inom vila för att förbli inom vila ifall detta ej påverkas från ett kraft.

Denna existerar enstaka uppsättning ekvationer liksom talar ifall hur tids- samt rumskoordinater mäts inom olika inertialsystem. Relativitetsteorin utgår ifrån för att ljusets hastighet existerar densamma inom samtliga referenssystem, vilket existerar tillräckligt på grund av dess härledning. Istället till den klassiska fysikens rörelsemängd, , visar Einstein för att rörelsemängden inom själva verket existerar , var existerar lorentzfaktorn, vilket beror vid hastigheten .

Newtons andra team tillsammans med utgångspunkt inom tidsvariationen till rörelsemängden gäller även inom den speciella relativitetsteorins dynamik samt ger då nästa formulering till kraften parallell tillsammans med rörelseriktningen:

där m kvar existerar den sega massan. ett kraft vinkelrätt mot rörelseriktningen ändrar ej partikelns hastighet, endast dess riktning.

Rörelsemängdens tidsderivata existerar inom detta fall γma.

Fastän begreppet massa (och därmed även tröghet) ännu existerar inom bruk, således finner man – särskilt vid en heuristiskt program – för att inom allmänna relativitetsteorin dem väsentliga fysikaliska uttrycken (de likt uppträder inom Einsteins fältekvationer) existerar stressenergitensorn samt Riccis krökningstensor, således besitter inom viss fras tröghetsbegreppet överskridits.

Tröghetsradie.

inom stressenergitensorn existerar detta dock möjligt för att uppleva igen begrepp vilket existerar en mått vid masstäthet samt energitäthet.

Tolkningar

[redigera | redigera wikitext]

Kring begreppets sanna natur samt inneboende ursprung finns ingen etablerad perception, vilket ger utrymme på grund av spekulationer.

Olika ansträngningar från framstående fysiker vilket Ernst Mach (med Machs princip), Albert Einstein, Dennis Sciama samt Bernard Haisch äger varenda dragit vid sig avgörande bedömning ifrån senare etablerade teoretiker. Några erhålla ser på denna plats enstaka kamp, liksom lockar mot fortsatta seriösa studier angående vilket detta inom grunden existerar på grund av något.^[12]

Trög massa samt massa likt en mått vid tröghet

[redigera | redigera wikitext]

Eftersom Einstein använde trög massa till för att förklara den speciella relativitetsteorin, därför existerar "trög massa" intimt förknippad tillsammans med "relativistisk massa" samt existerar därför artskild ifrån "vilomassa".

Inertialsystem samt referensramar

[redigera | redigera wikitext]

Vid slutet från sitt liv verkar detta vilket Einstein blivit övertygad ifall för att rumtid existerar ett fräsch form eller gestalt från eter, liksom vid något sätt tjänar likt referensram på grund av egenskapen tröghet ^[13].

Tröghetens ursprung i enlighet med mer aktuella teorier

[redigera | redigera wikitext]

Enligt partikelfysikens standardmodell existerar elementarpartiklarna praktiskt taget masslösa.

Deras massor (och därmed deras tröghet) härrör ifrån Higgsmekanismen via utbyte tillsammans en allt genomträngande Higgsfält. Den gäckande elementarpartikeln, Higgs boson påvisades äntligen experimentellt inom CERN 2012 samt belönade förslagsställarna Peter Higgs samt François Englert tillsammans 2013 års nobelpris inom fysikför den teoretiska upptäckten från enstaka mekanism liksom bidrar mot förståelsen från massans ursprung hos subatomära partiklar.^[14] Standardmodellen existerar trots sina förtjänster ej heltäckande.

attribut såsom tröghet samt higgsmekanismen egen ligger ännu utanför detta zon likt modellen beskriver.

De vilket ser vid tröghet likt ett manifestation från massa, är kapabel därför väntas driva partikelfysikens idéer ifall Higgs boson vidare. Rön ifrån detta intensiva fält till sofistikerad undersökning tillsammans med Large Hadron Collider äger fortlöpande snabbt kommenterats.^[15]

Se även

[redigera | redigera wikitext]

Referenser

[redigera | redigera wikitext]