Inertia vs Mass
Massa ja inertia ovat kaksi käsitettä, joista keskustellaan mekaniikan alalla, fysiikassa. Massan ja inertian käsitteitä käytetään laaj alti lähes kaikilla aloilla, joilla on pienintäkään fysiikan käyttöä. Massa on esineen ei-intuitiivinen fyysinen määrä; inertia on myös tällainen käsite. On elintärkeää ymmärtää hyvin massan ja inertian käsitteet, jotta voimme menestyä sellaisilla aloilla kuin mekaniikka, suhteellisuusteoria jne. Tässä artikkelissa keskustelemme siitä, mitä massa ja inertia ovat, niiden määritelmiä, yhtäläisyyksiä, sovelluksia, ja lopuksi massan ja inertian erot.
Messu
Massa jaetaan kolmeen eri tyyppiin: inertiamassa, aktiivinen gravitaatiomassa ja passiivinen gravitaatiomassa. Kokeelliset tiedot osoittavat, että kaikki nämä kolme määrää ovat samat. Aine ja energia ovat kaksi massan muotoa. Massa mitataan kilogrammoina. Yleinen väärinkäsitys on, että paino mitataan kilogrammoina, mutta paino mitataan itse asiassa Newtoneissa. Paino on massaan vaikuttavan voiman määrä. Kappaleen liike-energia, kappaleen liikemäärä ja voiman aiheuttaman kiihtyvyyden määrä riippuvat kappaleen massasta. Päivittäisten materiaalien lisäksi esimerkiksi sähkömagneettisilla aalloilla on massa.
Suhteellisuusteoriassa on kaksi massatyyppiä, jotka määritellään lepomassaksi ja relativistiseksi massaksi. Esineen massa ei pysy vakiona koko liikkeen ajan. Lepomassa on kappaleen ollessa levossa mitattu massa. Relativistinen massa mitataan liikkuvalle esineelle. Nämä kaksi ovat lähes samat nopeuksille, jotka ovat paljon pienempiä kuin valon nopeus, mutta vaihtelevat suuresti, kun nopeus lähestyy valon nopeutta. Sähkömagneettisten a altojen lepomassa on nolla.
Inertia
Inertia on johdettu latinan sanasta "iners", joka tarkoittaa joutilasta tai laiska. Inertia mittaa, kuinka laiska järjestelmä on. Järjestelmän inertia kertoo, kuinka vaikeaa on muuttaa järjestelmän nykyistä tilaa. Mitä suurempi järjestelmän inertia on, sitä vaikeampaa on muuttaa järjestelmän nopeutta, kiihtyvyyttä ja suuntaa. Esineillä, joilla on suurempi massa, on suurempi inertia. Siksi niitä on vaikea siirtää. Koska se on kitkattomalla pinnalla, myös liikkuvaa suurempimassaista esinettä olisi vaikea pysäyttää. Newtonin ensimmäinen laki antaa erittäin hyvän käsityksen järjestelmän hitaudesta. Siinä sanotaan, että "kohde, johon ei kohdistu ulkoista nettovoimaa, liikkuu vakionopeudella". Tämä kertoo meille, että esineen ominaisuus ei muutu, ellei siihen vaikuta ulkoinen voima.
Lepotilassa olevaa kohdetta voidaan pitää myös objektina, jolla on nollanopeus. Suhteellisuusteoriassa kohteen inertia pyrkii äärettömään, kun kohteen nopeus saavuttaa valon nopeuden. Siksi virran nopeuden lisäämiseen tarvitaan ääretön voima. Voidaan todistaa, ettei mikään massa voi saavuttaa valon nopeutta.
Mitä eroa on massalla ja hitaudella?
• Massa on mitattavissa oleva suure, kun taas inertia on käsite, jota käytetään kuvaamaan, kuinka vaikeaa massan nykyistä tilaa on muuttaa.
• Klassisessa mekaniikassa massa on kohteen itsensä ominaisuus, mutta inertia on liikkeen ja massan ominaisuus.
• Inertia on käsite, jota käytetään määrittämään massa.
