Je zou traagheid kunnen zien als een mysterieuze kracht die je ervan weerhoudt om iets te doen wat je moet doen, zoals je huiswerk, maar dat is niet wat natuurkundigen met het woord bedoelen. In de fysica is inertie de neiging van een object om in rust te blijven of in een toestand van uniforme beweging te blijven. Deze neiging is afhankelijk van de massa, maar het is niet precies hetzelfde. Je kunt de inertie van een object meten door een kracht uit te oefenen om de beweging te veranderen. Traagheid is de neiging van het object om de toegepaste kracht te weerstaan.

Het concept van inertie komt voort uit de eerste wet van Newton

Omdat ze vandaag zo gezond lijken, is het moeilijk te begrijpen hoe de revolutionaire Newton's drie Wetten of Motion waren voor de wetenschappelijke gemeenschap van die tijd. Vóór Newton en Galileo hadden wetenschappers een 2000 jaar oud geloof gehad dat objecten een natuurlijke neiging hadden om tot rust te komen als ze alleen gelaten werden. Galileo pakte deze overtuiging aan met een experiment met hellende vlakken die tegenover elkaar stonden. Hij concludeerde dat een bal op en neer door deze vliegtuigen zou blijven stijgen naar dezelfde hoogte voor altijd als wrijving geen factor was. Newton gebruikte dit resultaat om zijn Eerste Wet te formuleren, waarin staat:

Elk voorwerp gaat in zijn ruststand of beweging verder in een rechte lijn tenzij gehandeld door een externe kracht.

Natuurkundigen beschouwen dit als een beweer de formele definitie van traagheid.

Traagheid varieert met massavoorlichting

Volgens de tweede wet van Newton is de kracht (F) die vereist is om de bewegingstoestand van een voorwerp te veranderen, het product van het object. massa (m) en de versnelling geproduceerd door de kracht (a):

F = ma

Om te begrijpen hoe massa gerelateerd is aan traagheid, overweeg dan een constante kracht F _{c die werkt op twee verschillende instanties. Het eerste lichaam heeft de massa m 1 en het tweede lichaam heeft de massa m 2.}

Wanneer het werkt op m _{1, produceert F een versnelling a 1 :}

(F _{c = m 1a 1)}

Wanneer het op m _{2 werkt, produceert het een versnelling a 2:}

(F _{c = m 2a 2)}

Omdat F _{c constant is en niet verandert, is het volgende waar:}

m _{1a 1 = m 2a 2}

en

m _{1 /m 2 = a 2 /a 1}

Als m _{1 groter is dan m 2, dan weet je dat een 2 groter is dan een 1 om beide gelijk te maken F c, en vice versa.}

Met andere woorden, de massa van het object is een maatstaf voor de neiging om weerstand te bieden aan de kracht en door te gaan in dezelfde staat van beweging. Hoewel massa en traagheid niet exact hetzelfde betekenen, wordt traagheid meestal gemeten in eenheden van massa. In het SI-systeem zijn de eenheden gram en kilogram, en in het Britse systeem zijn de eenheden slakken. Wetenschappers bespreken meestal geen traagheid in bewegingsproblemen. Ze praten meestal over massa.

Moment van inertie

Een roterend lichaam heeft ook de neiging om krachten te weerstaan, maar omdat het is samengesteld uit een verzameling deeltjes die zich op verschillende afstanden van het rotatiecentrum bevinden , wetenschappers vertellen eerder over zijn traagheidsmoment dan over zijn traagheid. De traagheid van een lichaam in lineaire beweging kan worden gelijkgesteld aan de massa, maar het berekenen van het traagheidsmoment van een roterend lichaam is gecompliceerder omdat dit afhangt van de vorm van het lichaam. De gegeneraliseerde uitdrukking voor het traagheidsmoment (I) of een roterend lichaam met massa m en straal r is

I = kmr ²

waarbij k een constante is die afhankelijk is van de vorm van het lichaam. De eenheden van traagheidsmoment zijn (massa) • (as-naar-rotatiemassa-afstand) ^2.