Wie viele Arten von Trägheit gibt es?

Mein Vorschlag ist, dass Sie dieses Buch wegwerfen und nur "gute Bücher" verwenden.

Wer auch immer dieses Buch geschrieben hat, hat einen sehr verwirrten Verstand.

Ich kann mir vage vorstellen, was der Autor im Sinn hatte , als er diese "drei Typen" erwähnte, aber der Versuch, diese sehr verworrenen Begriffe zu verstehen, würde Ihre Verwirrung nur verstärken , nicht verringern.

Auch wenn die Umdrehung der Erde um die Sonne Trägheit beinhaltet, ist die Gesamtbewegung sicherlich nicht ausschließlich auf Trägheit zurückzuführen.

Aus reiner Neugier (sicherlich nicht um es zu kaufen) wie lauten der Titel und der Autor dieses Buches?

BEARBEITEN

Vielleicht hätte ich dir früher mehr Details geben sollen.

Die Trägheit, die, wenn keine Kraft ausgeübt wird, einen Körper in Ruhe hält, ist die gleiche, die einem Körper in Bewegung garantiert, dass er diese Bewegung mit der gleichen Geschwindigkeit in der gleichen Richtung "durchhält". Was Ihr Buch also "Trägheit der Ruhe", "Bewegungsträgheit" (konstanter Wert der Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde?) "Richtungsträgheit" nennt (was in Kombination mit der vorherigen das einzig Bedeutsame für einen Physiker ist , Erhaltung der "physikalischen Geschwindigkeit", was sowohl Richtung als auch Wert in Metern pro Sekunde bedeutet). Sie in drei "Trägheitsarten" zu unterscheiden, macht absolut keinen Sinn.

Jetzt über die Erde und die Sonne. Vor Copernicus (Danke, user4574) glaubten die Menschen, die Sonne laufe um die Erde. Jetzt wissen wir, dass das Gegenteil der Fall ist, die Erde dreht sich um die Sonne. Aber diese als „Revolution“ bezeichnete Bewegung dauert ein ganzes Jahr und ist in Kombination mit der Neigung der Erdachse für die Jahreszeiten verantwortlich . Diese Bewegung beinhaltet Trägheit, aber auch eine Kraft. Es ist die Wechselwirkung dieser Kraft, der Gravitation der Sonne und der Trägheit der Erde, die dafür verantwortlich ist, nicht nur eine "Rotationsträgheit", die allein die Erde dazu bringen würde, sich um die Sonne zu drehen, weil sie sich jetzt dreht Es.

Es gibt jedoch tatsächlich so etwas wie "Rotationsträgheit". Aber nicht um ein anderes Objekt herumgehen: ein Objekt um sich selbst drehen lassen (technisch gesehen um seine eigene Achse), wie ein rotierender Kreisel, um sich unbegrenzt weiter zu drehen , wenn keine Kraft (Impuls) darauf ausgeübt wird. Ich werde den Begriff des „Kraftmomentums“ nicht weiter ausführen.

Und tatsächlich dreht sich die Erde um ihre eigene Achse . Nicht einmal im Jahr, sondern einmal am Tag. Deshalb sehen wir jeden Tag die Sonne auf- und untergehen. Diese tägliche Bewegung bedeutet nicht, dass sich die Erde um die Sonne dreht, sondern einmal am Tag um ihre eigene Achse.

Und diese tägliche Bewegung, ja, ist rein auf Trägheit zurückzuführen, eine andere Art von Trägheit als die erste, die technisch als "Drehimpulserhaltung" bezeichnet wird, aber Sie können sie sich, wenn Sie möchten, als "Rotationsträgheit" vorstellen Meines Wissens verwendet niemand diesen Begriff.

Also ja, Sonnenauf- und -untergang sind Phänomene, die auf Trägheit zurückzuführen sind, auf die Tatsache, dass sich die Erde wie ein rotierender Kreisel um ihre eigene Achse dreht.

Aber es war überhaupt nicht klar, dass Sie sich in Ihrer Frage auf diese tägliche Bewegung bezogen, da Sie die "Umrundung der Sonne" erwähnten, die ich als die jahrelange Revolution verstand, die nicht nur auf Trägheit zurückzuführen ist.

Newtons erstes Gesetz (Wikipedia)

Gesetz 1. Ein Körper verbleibt in seinem Ruhezustand oder in gleichförmiger Bewegung in einer geraden Linie, sofern nicht eine Kraft auf ihn einwirkt.

Trägheit der Ruhe ist dasselbe wie Trägheit der Bewegung, wenn Sie den Wert 0 für Geschwindigkeit wie jeden anderen Wert für Geschwindigkeit betrachten. Trägheit der Bewegung ist dasselbe wie Trägheit der Richtung, wenn man bedenkt, dass Bewegung immer eine Richtung hat.

Oder anders gesagt: Geschwindigkeit ist ein Vektor; es hat Richtung und Länge. Der Vektor ändert sich nicht, „es sei denn, es wird mit Gewalt darauf eingewirkt“

Daher hat Ihr Lehrbuch einige unnötige Verwirrung gestiftet, indem es behauptet, dass es drei Arten von Trägheit gibt, obwohl es eigentlich nur eine Art gibt.

Noch verwirrender (und falsch, wie @Alfred schon sagte) ist das Beispiel der Bewegung der Erde um die Sonne.

Im Allgemeinen ist Trägheit Widerstand gegen Veränderungen. Dies kann auch für Ihr tägliches Leben gelten. Schlafträgheit ist zum Beispiel, wenn Sie benommen und etwas langsam aufwachen und lieber wieder einschlafen möchten. Ihr Körper wehrt sich dagegen, vom Schlafen zum Nichtschlafen zu wechseln.

Die drei Arten von Trägheit, die in Ihrem Buch erwähnt werden, sind vage Aussagen darüber, wie Objekte sich dagegen wehren, in Ruhe zu sein, ihre Bewegung zu ändern und ihre Bewegungsrichtung zu ändern$^\dagger$. Hier meine ich vage nicht negativ, es ist nur eine konzeptionellere, weniger präzise Art, Dinge auszudrücken. Diese drei Arten von Trägheit sind Dinge, die Sie wahrscheinlich in Ihrem täglichen Leben beobachtet haben, und es ist eine Möglichkeit, diese Beobachtungen zu kategorisieren.

Es stellt sich heraus, dass alle diese drei Typen eigentlich dasselbe sind. Es gibt nur eine Art von Trägheit: die Trägheit der Bewegung. Und es wird durch Masse verursacht. In Ruhe zu sein ist dasselbe wie eine Bewegung mit Nullgeschwindigkeit. Das Ändern Ihrer Bewegung ist dasselbe wie das Ändern Ihrer Geschwindigkeit. Das Ändern der Bewegungsrichtung ist ebenfalls dasselbe wie das Ändern Ihrer Geschwindigkeit.

Die Tatsache, dass diese Arten von Trägheit gleich sind, kann also als „Ergebnis“ aus der Physik angesehen werden. Sie sind wahrscheinlich so an dieses Konzept gewöhnt, dass Sie den Unterschied nicht erkennen können. Ich persönlich würde mir nicht die Mühe machen, Trägheit in drei Teile aufzuteilen und sie zu benennen. Ich habe auch noch nie davon gehört, also könnte es nur etwas sein, was sich der Autor ausgedacht hat.

$\dagger$Ich bin mir nicht sicher, ob sich die Trägheit der Richtung auf Körper bezieht, die die Richtung nicht ändern möchten, oder ob sie sich auf Objekte bezieht, die sich sehr schnell drehen und die Ausrichtung nicht ändern möchten. So oder so sollte es meine Geschichte nicht beeinflussen.

Es klingt, als wäre Ihr Buch von Aristoteles geschrieben worden. Laut Einstein funktioniert die Physik in allen Trägheitsbezugssystemen gleich. Die zum Beschleunigen eines sich bewegenden Objekts erforderliche Kraft ist also dieselbe wie die für ein "ruhendes", und das Beschleunigen eines Objekts tangential zu seiner Bewegungsrichtung erfordert dieselbe Kraft wie eine Beschleunigung senkrecht zur Bewegungsrichtung. Bei jeder Beschleunigung gibt es für jede dieser Kategorien eine Rahmenreferenz, so dass die Beschleunigung in dieser Kategorie liegt. Wenn Sie beispielsweise die Kraft betrachten, die zum Beschleunigen eines fahrenden Autos erforderlich ist, gibt es einen Bezugsrahmen, in dem sich das Auto in Ruhe befindet, und was in einem Bezugsrahmen „Bewegungsträgheit“ ist, wäre „Ruheträgheit“. " in einem anderen.

Der Autor dieses Buches mag Reibung und Trägheit verwechseln. Die Kraft, die benötigt wird, um ein ruhendes Objekt in Bewegung zu bringen, ist größer als die Kraft, die benötigt wird, um es in Bewegung zu halten, aber das ist Reibung, keine Trägheit. Mir ist kein dritter Reibungskoeffizient für die Beschleunigung normal zur Bewegungsrichtung bekannt.

Zur Trägheit:
Vergleichen Sie die folgenden beiden Fälle:
- Sie beginnen aus dem Stillstand zu laufen
- Sie verlangsamen sich aus dem Laufen bis zum Stillstand

In beiden Fällen ist eine Kraft erforderlich, um eine Geschwindigkeitsänderung zu bewirken . Es braucht Anstrengung, um auf eine Geschwindigkeit zu kommen; Es erfordert Anstrengung, die Geschwindigkeit wieder zu verringern.

Wie wir wissen, nennen wir diesen gemeinsamen Faktor „Trägheit“; eine Kraft ist erforderlich, um eine Geschwindigkeitsänderung zu bewirken

Man ist leicht versucht anzunehmen, dass es auch einen Unterschied zwischen den beiden Fällen gibt. Es ist verlockend anzunehmen, dass Beschleunigung und Verzögerung in gewissem Sinne unterschiedlich sind.

Aber dann:
Hier ist etwas, was man tatsächlich ausprobieren kann:
Nehmen wir an, Sie befinden sich in einem Waggon, einem Waggon mit genügend Platz, um der Länge nach zu laufen. (Ja, ein echter Zug ist dafür zu eng, aber arbeite hier mit mir zusammen.)

Lassen Sie die Zugfahrt so ruhig sein, dass Sie die Geschwindigkeit des Zuges relativ zum Boden nicht erraten können. Lass die Fenster verdunkeln, damit du nicht nach draußen schauen kannst. Lassen Sie diesen Zug mit einer Geschwindigkeit fahren, die der normalen Fahrgeschwindigkeit entspricht.

Also: Wenn Sie in diesem Waggon auf Fahrgeschwindigkeit kommen: Es könnte der Fall sein, dass der Vorgang, sich auf Fahrgeschwindigkeit zu bringen, dazu geführt hat, dass Sie sich in Bezug auf den Boden stationär gemacht haben . Es gibt keine Möglichkeit, den Unterschied zu sagen.

Beobachtungen wie diese führen zu folgender Verallgemeinerung:
Trägheit sagt Ihnen nur, wie viel Geschwindigkeitsänderung es gibt, Trägheit sagt Ihnen nie, wie viel Geschwindigkeit Sie haben.

Dies ist eine Regel, von der keine Ausnahmen bekannt sind, seit Jahrhunderten ist die Physikergemeinschaft zuversichtlich, sie als Gesetz der Physik zu betrachten :

Trägheit sagt Ihnen nur, wie viel Geschwindigkeitsänderung es gibt.

Grundlegender geht es nicht.

Ihrer Meinung nach behauptet Ihr Buch drei Arten von Trägheit. Diese Behauptung steht im Widerspruch zu einem der fundamentalen Bewegungsgesetze.

Die Schlussfolgerung ist unvermeidlich: Der Autor dieses Buches muss in der Tat sehr verwirrt sein.

Es gibt keine drei „Arten“ von Trägheit. Trägheit ist eine Eigenschaft der Masse, die gemäß Newtons erstem Gesetz in Ruhe bleibt oder sich mit konstanter Geschwindigkeit in einer geraden Linie weiterbewegt, sofern nicht eine Nettokraft auf sie einwirkt.

Es scheint, dass Ihr Buch einfach diese drei Aspekte des ersten Gesetzes (Ruhe, Bewegung, Richtung) beschreibt. Meiner Meinung nach sollte das Buch diese nicht als „Typen“ der Trägheit bezeichnen.

Hoffe das hilft

Verwenden Sie hier die Newtonschen Gesetze

Trägheit der Ruhe: "Ein Objekt in Ruhe bleibt in Ruhe, es sei denn, eine Nettokraft wirkt auf es"

Bewegungsträgheit: "Ein sich bewegendes Objekt bleibt in Bewegung, es sei denn, eine Nettokraft wirkt darauf"

Richtungsträgheit: Ein Objekt ändert seine Richtung nicht ohne Kraft. Die Zentripetalbeschleunigung kann die Richtung eines Objekts ändern. Nehmen Sie an, Sie sitzen in einem Auto. Du krümmst dich und spürst, dass du nach außen gedrückt wirst. Das ist die "Zentrifugalkraft", eine nicht vorhandene Kraft, die durch Ihre Richtungsträgheit verursacht wird, da Sie nicht mit dem Auto eine Kurve fahren, sondern sich tangential zur Kurve bewegen.