العلاقة بين الكتلة والقصور الذاتي

جدول المحتويات:

الكتلة والقصور الذاتي
ما هو القصور الذاتي
ما هو القداس
ما هي العلاقة بين الجمود والقصور الذاتي

الكتلة والقصور الذاتي

الشروط كتلة و التعطيل كلاهما مفاهيم مهمة في الفيزياء الكلاسيكية والحديثة. العلاقة بين الجمود والقصور الذاتي القصور الذاتي هو مصطلح يصف نوعيا قدرة مادة ما على مقاومة التغيرات في حالتها من الحركة ، في حين الكتلة تعطي قيمة كمية للقصور الذاتي. ومع ذلك ، فإن مصطلح الكتلة لا يستخدم فقط لقياس القصور الذاتي ولكن أيضًا لتحديد الخصائص الفيزيائية الأخرى للمادة أيضًا.

ما هو القصور الذاتي

القصور الذاتي هو مصطلح يصف نوعيا إحجام الكائن عن تغيير حالته من الحركة. بسبب الجمود:

هذا يعني أنه يجب استخدام القوة لتحريك الجسم أثناء الراحة ، أو لتغيير سرعة أو اتجاه حركة جسم متحرك بالفعل.

تم تطوير مفهوم القصور الذاتي كما هو معروف اليوم من قبل جاليليو. قبله ، اعتقد معظم الناس أن "الحالة الطبيعية" للجسم هي البقاء في حالة راحة. لقد جادلوا بأنه عندما يتدحرج جسم على الأرض ، على سبيل المثال ، فإنه يتوقف في النهاية لأنه يحاول الوصول إلى "الحالة الطبيعية" للراحة. ومع ذلك ، جادل جاليليو ونيوتن لاحقًا بأن الكائن في هذه الحالة يتوقف عن العمل بسبب وجود قوى تعارض الشيء ، بينما يحاول الكائن نفسه الحفاظ على حالته من الحركة.

كان جاليليو جاليلي رائدًا في تطوير الأفكار حول القصور الذاتي في الفيزياء الكلاسيكية.

ما هو القداس

للكتلة أوصاف مختلفة في الفيزياء ، وفي أحد هذه الأوصاف ، تعتبر الكتلة مقياسًا كميًا للقصور الذاتي. كلما زادت كتلة الجسم ، زادت صعوبة تغيير القوة لحالة حركة الجسم (عندما نقول "حالة الحركة" هنا ، يتضمن ذلك "حالة السكون" أيضًا). عندما يتم استخدام الكتلة كمقياس للقصور الذاتي ، يتم استدعاؤها كتلة بالقصور الذاتي. في الفيزياء الكلاسيكية ، ظهر مفهوم كتلة القصور الذاتي قانون نيوتن الثاني للحركة.

وفقًا لقانون نيوتن الثاني ، إذا كانت القوة المحصلة

يعمل على جسم كتلة

، سيعطي تسارعًا

للجسم في اتجاه القوة. ترتبط هذه الكميات من خلال:

التسارع هو تغيير في حالة حركة الجسم. وفقًا لهذه الصيغة ، هناك حاجة إلى قوة أكبر لإعطاء نفس التسارع لجسم له كتلة أكبر. هنا ، الكتلة هي الكمية التي تقاوم التغيرات في حالة حركة الجسم ، وبالتالي ، الكتلة هي قياس القصور الذاتي.

ومع ذلك ، تُستخدم الكتلة أيضًا في سياق آخر: لتقدير قوى التجاذب بين الأجسام. بهذا المعنى ، فإن المصطلح كتلة الجاذبية النشطة يشير إلى مدى قوة مجال الجاذبية الذي يمكن أن ينتجه الجسم. المصطلح كتلة الجاذبية السلبية يصف مدى قوة تفاعل الجسم مع مجال الجاذبية الذي أنشأه جسم آخر. في الفيزياء الكلاسيكية ، تستخدم قيم "الكتلة" في قانون نيوتن للجاذبية هل هذه الكتل الجاذبية. على الرغم من أن معنى الكتلة يختلف من الناحية المفاهيمية في ظل هذين السياقين ، وفقًا لـ مبدأ التكافؤ في النسبية العامة ، فإن كتل الجاذبية والقصور الذاتي للأشياء متكافئة. تجريبيًا ، تم تأكيد التكافؤ بين كتلة الجاذبية والقصور الذاتي بدقة عالية تبلغ 5 أجزاء في 10^{14 [1]}.

ما هي العلاقة بين الجمود والقصور الذاتي

التعطيل هو وصف نوعي يصف قدرة كائن ما على مقاومة التغييرات في حالة حركته.

كتلة هي كمية مادية تشير إلى قصور الكائن. إنه كمي.

كتلة لا يصف فقط قدرة الكائن على مقاومة التغييرات في حالة حركته ، بل يصف أيضًا كيفية تفاعل الأجسام مع قوى الجاذبية. من الناحية الفنية ، التعطيل لا يهتم بكيفية تفاعل الجسم مع قوى الجاذبية. ومع ذلك ، يبدو أن قدرة الجسم على مقاومة التغيرات في الحركة وقدرته على التفاعل عن طريق الجاذبية متكافئة من الناحية الكمية.

مراجع