Rozdíl mezi setrvačností a hmotou

Inertia vs Mass

Hmota a setrvačnost jsou dva pojmy diskutované v oblasti mechaniky, ve fyzice. Pojmy hmoty a setrvačnosti jsou široce používány téměř v každém oboru, který má i sebemenší využití fyziky. Hmota je neintuitivní fyzické množství předmětu; setrvačnost je také takový koncept. Je nezbytné mít dobré porozumění v pojmech hmoty a setrvačnosti, abychom vynikali v oborech, jako je mechanika, relativita atd. V tomto článku se budeme zabývat tím, co je hmotnost a setrvačnost, jejich definice, podobnosti, aplikace, a nakonec rozdíly mezi hmotností a setrvačností.

Hmotnost

Hmota je rozdělena do tří různých typů jako setrvačná hmota, aktivní gravitační hmota a pasivní gravitační hmota. Experimentální data ukazují, že všechna tři z těchto množství jsou stejná. Hmota a energie jsou dvě formy hmoty. Hmotnost se měří v kilogramech. Obvyklá mylná představa je, že hmotnost se měří v kilogramech, ale hmotnost se skutečně měří v Newtonu. Hmotnost je množství síly působící na hmotu. Kinetická energie těla, hybnost těla a velikost zrychlení způsobené silou jsou závislé na hmotnosti těla. Kromě každodenních materiálů mají hmotu také věci jako elektromagnetické vlny.

V relativitě existují dva typy hmoty definované jako zbytková a relativistická. Hmota objektu nezůstává během pohybu konstantní. Zbytková hmotnost je hmotnost měřená, když je objekt v klidu. Relativistická hmotnost se měří pro pohybující se objekt. Tito dva jsou téměř stejní pro rychlosti mnohem menší než rychlost světla, ale velmi se mění, když se rychlost blíží rychlosti světla. Zbytková hmotnost elektromagnetických vln je nulová.

Setrvačnost

Inertie je odvozena z latinského slova „iners“, což znamená nečinnost nebo líný. Inertia je měření toho, jak je systém líný. Inertie systému nám říká, jak těžké je změnit aktuální stav systému. Čím vyšší je setrvačnost systému, tím těžší je změnit rychlost, zrychlení, směr systému. Předměty s vyšší hmotností mají vyšší setrvačnost. Proto se těžko pohybují. Vzhledem k tomu, že se jedná o povrch bez tření, je obtížné zastavit i pohybující se hmotu vyšší hmotnosti. Newtonův první zákon dává velmi dobrou představu o setrvačnosti systému. Uvádí „objekt, který není vystaven žádné vnější vnější síle, se pohybuje konstantní rychlostí“. To nám říká, že vlastnost objektu se nemění, ledaže na něj působí vnější síla.

Objekt v klidu lze také považovat za objekt s nulovou rychlostí. V relativnosti má setrvačnost objektu sklon k nekonečnu, když rychlost objektu dosáhne rychlosti světla. Proto je vyžadována nekonečná síla ke zvýšení aktuální rychlosti. Lze prokázat, že žádná hmotnost nemůže dosáhnout rychlosti světla.