Wat is de relatie tussen massa en inertie

Massa en inertie

De voorwaarden massa- en traagheid zijn zowel belangrijke concepten in de klassieke als de moderne natuurkunde. De relatie tussen massa en traagheid is dat traagheid is een term die op kwalitatieve wijze het vermogen van een stof beschrijft om veranderingen in de staat van beweging te weerstaan, terwijl massa geeft een kwantitatieve waarde voor traagheid. Echter, de term massa- wordt niet alleen gebruikt om de traagheid te kwantificeren, maar ook om andere fysische eigenschappen van een stof te kwantificeren.

Wat is inertie

Traagheid is een term die kwalitatief de weerstand van een object om de bewegingstoestand te veranderen beschrijft. Vanwege traagheid:

• Een object in rust neigt ernaar blijf in rust en,
• Een bewegend object heeft de neiging om te bewegen constante snelheid in een rechte lijn.

Dit betekent dat er een kracht moet worden uitgeoefend om een ​​lichaam in rust te bewegen, of om de snelheid of bewegingsrichting van een lichaam dat al in beweging is te veranderen.

Het concept van traagheid zoals het vandaag bekend is, is ontwikkeld door Galileo. Vóór hem geloofden de meeste mensen dat de 'natuurlijke staat' van een lichaam is om in rust te blijven. Ze beweerden dat wanneer een object bijvoorbeeld over de grond rolt, het uiteindelijk tot stilstand komt omdat het probeert de "natuurlijke staat" van rust te bereiken. Galileo en later Newton voerden echter aan dat het object in dit geval tot rust komt omdat het er is krachten die zich verzetten tegen het object, terwijl het object zelf probeert zijn staat van beweging te behouden.

Galileo Galilei was een pionier in het ontwikkelen van de ideeën over traagheid in de klassieke natuurkunde.

Wat is de mis

Mass heeft verschillende beschrijvingen in de natuurkunde, en in een van deze beschrijvingen is massa een kwantitatieve meting van traagheid. Hoe meer massa een object heeft, des te moeilijker het is voor een kracht om de bewegingstoestand van het object te veranderen (wanneer we hier "state of motion" zeggen, dat omvat de "rusttoestand" eveneens). Wanneer massa wordt gebruikt als een meting van de traagheid, wordt dit genoemd traagheidsmassa. In de klassieke fysica komt het concept van traagheidsmassa naar voren De tweede bewegingswet van Newton.

Volgens de tweede wet van Newton, als een resulterende kracht  werkt op een voorwerp van massa , het zou een versnelling geven  naar het voorwerp in de richting van kracht. Deze hoeveelheden zijn gerelateerd aan:

Een versnelling is een verandering in de bewegingstoestand van een object. Volgens deze formule is een grotere kracht nodig om dezelfde versnelling te geven aan een lichaam met een grotere massa. Dus hier, massa- is de hoeveelheid die weerstand biedt aan veranderingen in de bewegingstoestand van het lichaam, en daarom is massa een meting van traagheid.

Massa is echter ook gebruikt in een andere context: om krachten van zwaartekrachtattractie tussen objecten te kwantificeren. In deze zin is de term actieve zwaartekracht verwijst naar hoe sterk een zwaartekrachtsveld dat een object kan produceren. De voorwaarde passieve zwaartekracht beschrijft hoe sterk een object interageert met het zwaartekrachtveld dat is ingesteld door een ander object. In de klassieke natuurkunde worden de waarden van "massa" gebruikt in De wet van Newton van gravitatie zijn deze zwaartekrachtmassa's. Hoewel de betekenis van massa is conceptueel verschillend in deze twee contexten, volgens de beginsel van gelijkwaardigheid in het algemeen zijn relativiteit, zwaartekracht en traagheidsmassa's van objecten equivalent. Experimenteel is de gelijkwaardigheid tussen zwaartekracht en traagheidsmassa bevestigd met een hoge nauwkeurigheid van 5 delen in 10^{14 [1]}.

Wat is de relatie tussen massa en inertie

Traagheid is een kwalitatieve beschrijving die een vermogen van een object beschrijft om veranderingen in zijn bewegingsstaat te weerstaan. 

Massa is een fysieke hoeveelheid die de traagheid van een object aangeeft. Het is kwantitatief.

Massa beschrijft het niet enkel en alleen het vermogen van een voorwerp om weerstand te bieden aan veranderingen in de staat van beweging, maar ook hoe objecten interageren met gravitatiekrachten. Technisch gezien, traagheid houdt zich niet bezig met hoe een voorwerp interageert met gravitatiekrachten. Het lijkt er echter op dat het vermogen van een object om veranderingen in beweging te weerstaan ​​en zijn vermogen om via zwaartekracht te interageren kwantitatief equivalent is.

Referenties

1. O'Donnell, P. J. (2015). Essentiële dynamiek en relativiteit. Taylor & Francis.

Afbeelding Met dank

"Portrait of Galileo Galilei" door Justus Susterman (1597-1681) [Public Domain], via Wikimedia Commons