 A tehetetlenség azt jelenti, hogy az álló vagy egyenes vonalú egyenletes mozgást végző rendszerekben (inerciarendszerek) a testek csak erő hatására vagyis más testtel való kölcsönhatás miatt változtathatják meg mozgásállapotukat.
Szóval a gyorsuláshoz (vagy lassuláshoz, ami negatív gyorsulás) erő kell! Ha ilyen rendszerekben a testre ható erők összege nulla, akkor nem változhat meg a mozgásállapotuk, tehát állnak, vagy állandó a sebesség vektoruk.(A sebesség iránya sem változhat meg!)
A tehetetlenség mértéke a tömeg. A testek tehetetlensége tapasztalati tény. Newton apánk szépen törvényekbe foglalta. Gondolom ismered őket. Hogy mi okozza a tehetetlenséget, arra a kérdésre nehéz válaszolni. Ilyen a természet vagy a JÓ ISTEN így teremtette a világot, tehát ezt tapasztaljuk az általunk eddig megismert világrészben.
A tehetetlenségi erők pedig éppen olyan rendszerekben lépnek fel, melyek nem inerciarendszerek. Tehát gyorsuló koordináta rendszerekben.(lassuló, forgó) Pl. ha felülünk egy körhintára és az elkezd velünk forogni, akkor úgy érezzük, hogy egy sugárirányban kifelé repítő erő hat ránk. Ez a centrifugális erő. Ez egy látszólagos erő. Valójában a testünk egyenes vonalban akar haladni, a rendszer viszont forog velünk. Valamive bele kell kapaszkodnunk, vagy neki kell dőlnünk, hogy legyen olyan erő, ami biztosítja, hogy körpályán maradjunk, vagyis megváltozzon a sebességünk iránya. Hasonló a helyzet a fékező buszban kapaszkodás nélkül gördeszkán ácsorgó utas esetében. A rendszer amiben van lassul, ő viszont haladna tovább, tehetetlensége miatt. Egy látszólagos erőt észlel, ami őt tovább mozgatja. Valójában pedig mindaddig, míg meg nem kapaszkodik, nincs olyan erő, ami lelassíthatná a mozgását, hogy a rendszerrel együtt lassuljon.
Szóval a tehetetlenségi erő úgy "képződik", hogy egy test gyorsuló koordináta rendszerbe kerül, ahol tehetetlensége miatt a rendszerből nézve látszólagos erők hatnak rá.
Úgy is lehetne mondani, hogy az ilyen rendszerekben ahhoz kell erő, hogy a test álljon a rendszerhez képest, vagyis együtt gyorsuljon a rendszerrel. Brutális példával élve, ha több ember pörög egy lánchintán és az egyik ülés lánca elszakad, akkor a többiek úgy látják, hogy ez az ember elrepül, tehát úgy gondolják, hogy valamilyen erő elrepítette őt. Pedig valójában azért repült el, mert éppen az az erő nem hatott rá, ami körpályán tartotta volna, mivel elszakadt a lánc.
Nagyon szép kis tehetetlenségi erő a Coriolis erő is. Ami szintén körmozgást végző rendszerekben lép fel, mégpedig akkor ha a test sugárirányban mozog. Ezzel a látszólagos erővel magyarázzuk a lefolyó víz bepörgését a kád vizének leengedésekor. Mi benne vagyunk ebben a rendszerben, így azt kell képzelnünk, hogy valamilyen erő bepörgeti a vizet. Valójában éppen hiányzik egy erő, ami a sugár csökkenésével megfelelő arányban csökkentené a sebességet, hogy a víz részecskéi a rendszerrel együtt mozogjanak. (Mikor folyik le a víz a kádban, akkor lefelé haladva csökken a sugár a forgó rendszerben)
Saját magunkon is érezhetjük a Coriolis erőt, ha lehetőségünk van forgószínpadon mozogni sugárirányban. Vagy elmegyünk a Vidámparkba és felülünk a legrégebbi körhintára, amin mozgó lovacskák is vannak. Egy ilyen lóra felülve, azt meg tudjuk mozgatni és éppen sugár irányban mozog velünk kifelé, majd befelé. Azt fogjuk tapasztalni, hogy előre felé haladva forgásiránnyal ellentétes visszafelé pedig azzal megegyező erő akar minket lelökni a lóról. Valójában pedig hozzá kell nyomódnunk a lóhoz, hogy a nyomóerő meg tudja változtatni a sebességünket, hogy a rendszerrel azonos sebességgel haladjunk. Kifelé haladva nő a sugár, így növelni kell a kerületi sebességünket. Befelé haladva pedig csökkenteni.
Egyszerű egyenes vonalú, gyorsuló koordináta rendszerre is nagyon jó példák vannak. A legjobban érzékelhető talán az induló repülőgépben ülő emberekre ható gyorsító erő. Akik azt érzik, hogy nagy erő szorítja őket az ülésükbe. Ez egy tehetetlenségi erő. Az ülések a repülőgéppel együtt gyorsulnak (oda vannak csavarozva) az embereknek viszont az ülések adják át a gyorsító erőt, hogy együtt gyorsulhassanak a repülőgéppel. Ők viszont ezt úgy érzékelik, hogy egy erő beleszorítja őket az ülésbe. Ezért nem lehetnek tökéletesek a repülőgép szimulátor kamrák, mert bár mozgathatók, de tartósan nem tudják ezt az erőt biztosítani.
Szerintem példákon keresztül jobban meg lehet érteni ezeket az erőket. A centrifugában lévő vizes ruhából a vizet a forgó rendszerből nézve a centrifugális erő repíti ki. Kívülről nézve pedig pont azért repül ki a víz, mert rá nem tud hatni a mosógép dobja, (mert lyukacsos) és így hiányzik az az erő ami körpályán tudná tartani, tehát tehetetlensége miatt kirepül, mert nem változik meg a sebességének az iránya.
Szegény földrajz tanárok is birkóznak a Coriolis erővel, mikor a ciklonokat és anticiklonokat magyarázzák, de sajnos legtöbben maguk sem értik miről van szó.(Tisztelet a kivételnek!) A Földön, mint forgó gömbön a sarkok felől az egyenlítő felé haladó légtömegek esetében a forgástengelytől való távolság növekszik, tehát a sebességüknek van a tengelyre merőleges komponense. Így ahhoz, hogy a Földdel együtt forogjanak, gyorsító erőre lenne szükség. Látszólag olyan erő hat rájuk, ami elgörbíti a pályájukat a földfelszínhez képest. Valójában egyszerűen lemaradnak az alattuk mozgó földfelszínhez képest, mert nincs olyan erő, ami a forgástengelytől való távolodással arányosan növelné a sebességüket.
Az egyenlítőtől a sarkok felé haladó légtömegek esetében fordított a helyzet. Ahhoz hogy a földfelszínnel együtt mozogjanak lassulniuk kellene. Látszólag valamilyen erő elgörbíti a pályájukat a felszínhez képest. Valójában pedig nem tudnak megfelelően lassulni, mert nincs ami lelassítaná őket. Hát ilyen egyszerű ez kérem. (Bocs, ha valamit elírtam, de közben néztem a Megasztárt is.)
|
