En physique, l'inertie est la résistance d'un objet à un changement dans son mouvement. Cela pourrait impliquer un changement de vitesse ou de direction, une tentative pour déplacer un objet stationnaire ou une tentative d'arrêter un objet qui est déjà en marche. L'idée est liée à la première loi de Newton sur le mouvement, qui affirme que le mouvement d'un objet ne changera pas à moins qu'une force agisse sur lui. L'inertie dépend de la masse, car plus un objet est massif, plus il résiste à un changement dans le mouvement.
Si un objet est immobile, il ne bougera pas à moins que quelque chose pousse contre elle ou tire sur elle.
De même, un objet qui se déplace continuera à se déplacer à la même vitesse, en ligne droite et dans la même direction, à moins qu'une force l'influence. Sur la Terre, une balle lancée horizontalement à travers l'air, s'il est laissé à lui-même, de ralentir et courbe vers le sol. C'est parce que la force de gravité il tire vers la terre et l'air pousse contre elle, ce qui réduit sa vitesse. Dans l'espace, sans gravité ou la résistance de l'air, la balle serait tout simplement continuer à se déplacer en ligne droite à une vitesse constante.
Le fait qu'il est plus difficile de déplacer un objet lourd à une lumière montre la relation entre l'inertie et la masse. Sur la Terre, la gravité complique la question, mais dans l'espace, les choses sont plus claires. Ici, un objet massif - comme un boulet de canon - et un objet de lumière - comme une balle de tennis - sont à la fois léger, mais il faut encore beaucoup plus de force pour déplacer un boulet de canon d'une balle de tennis. De même, il faudrait plus de force à arrêter ou modifier la direction de, un boulet de canon mobile. L'inertie peut donc être utilisée pour mesurer la masse d'une manière qui est indépendante de la gravité.
Exemples d'inertie
Les gens se rencontrent inertie sur une base quotidienne. Par exemple, une personne au volant d'une voiture subira une force poussant son dos contre le siège lorsque le véhicule accélère, ce qui est dû à la résistance du conducteur de mouvement vers l'avant de la voiture. De même, lorsque la voiture ralentit le pilote est poussé vers l'avant - par rapport à la voiture - encore une fois, en raison de sa résistance au changement de mouvement. C'est pourquoi les ceintures de sécurité sont une caractéristique essentielle de sécurité dans les voitures. Si le conducteur doit se briser brusquement, les occupants continuer à avancer à la vitesse d'origine, et sans ceinture de sécurité pour les retenir, ils pourraient se blesser gravement.
Propre inertie de la voiture est une considération importante pour les conducteurs. Cela explique pourquoi les véhicules en mouvement ont une distance de freinage qui dépend de la vitesse et de la masse du véhicule. La résistance d'une voiture à un changement dans le mouvement explique aussi pourquoi la voiture dérape si le pilote essaye de tourner trop vite: le véhicule aura tendance à continuer à se déplacer dans la même direction.
Inertie de rotation
Il s'agit d'un concept similaire, mais s'applique aux objets qui tournent. Encore une fois, plus la masse d'un objet est élevé, plus il est difficile de la faire tourner et de plus il est difficile de cesser de tourner si elle le fait déjà. Le montant de la résistance à un changement dans le mouvement de rotation d'un objet que l'on appelle son moment d'inertie, ce qui est généralement donné le symbole I. Pour un point sur la surface d'un objet en rotation, I correspond à la masse multipliée par le carré de la distance de l'axe de rotation. Calculs pour des objets entiers sont plus compliqués.
Quand un objet se déplace en ligne droite, son mouvement est sa masse multipliée par la vitesse. Pour un objet de filage, est l'équivalent de son moment cinétique, qui est I multipliée par la vitesse de rotation. Le moment cinétique est toujours conservée, c'est à dire qu'il reste le même, même si l'un des changements les facteurs contributifs. Un changement à une facteur doit être compensée par un changement de l'autre de telle sorte que le moment cinétique reste constant.
Un bon exemple est l'augmentation considérable de la vitesse de rotation quand une étoile s'effondre par gravité dans une étoile à neutrons. Etoiles normalement tourner lentement, mais quand il se forme une étoile à neutrons, son diamètre se rétrécit à une infime fraction de sa valeur initiale. Cela réduit considérablement le moment d'inertie à la surface de l'étoile - car la distance à l'axe de rotation est maintenant beaucoup plus petite - donc sa vitesse de rotation doit augmenter considérablement pour maintenir le même élan angulaire. C'est pourquoi étoiles à neutrons habituellement tourner à beaucoup de révolutions par seconde.
L'origine de l'inertie
Isaac Newton, dans la formulation de ses lois du mouvement, suppose l'existence d'un fixe, l'espace absolu contre lequel tout mouvement peut être mesurée. En 1893, le physicien Ernst Mach a proposé que l'espace absolu n'a pas de sens et que tout changement dans le mouvement d'un objet doit être considéré comme relativement aux étoiles lointaines. Avec les théories d'Einstein de la relativité, la notion d'espace fixe a en effet été rejetée, mais elle implique que l'inertie d'un objet proche est en quelque sorte influencée par de nombreux objets d'années-lumière. En outre, l'effet semble être instantané. Un certain nombre de théories ont été avancées - quelques idées concernant les influences exotiques comme en marche arrière dans le temps - mais, à partir de 2012, il semble y avoir aucune explication généralement admise de l'origine de l'inertie.