Инерцията е наименованието за тенденцията даден предмет в движение да остане в движение или обект в покой да остане в покой, освен ако не е действан от сила. Тази концепция беше количествено определена през Първият закон за движението на Нютон.
Думата инерция идва от латинската дума iners, което означава празен или мързелив и е използван за първи път от Йоханес Кеплер.
Инерция и маса
Инерцията е качество на всички предмети, направени от материя, която притежава маса. Те продължават да правят това, което правят, докато сила не промени скоростта или посоката си. Топка, седнала неподвижно на масата, няма да започне да се търкаля, освен ако нещо не натисне върху нея, било то вашата ръка, порив на въздух или вибрации от повърхността на масата. Ако хвърлите топка във вакуума на триене на космоса, тя би пътувала със същата скорост и посока завинаги, освен ако не действа от гравитация или друга сила, като сблъсък.
Масата е мярка за инерция. Обектите с по-голяма маса се съпротивляват на промените в движение повече от предмети с по-малка маса. По-масивната топка, като тази, направена от олово, ще отнеме повече тласък, за да започне да се търкаля. Топка от стиропор със същия размер, но с ниска маса, може да бъде пусната в движение с въздух.
Теории за движение от Аристотел до Галилей
В ежедневието виждаме търкалящи се топки да си почиват. Но те го правят, защото се въздействат на силата на гравитацията и от въздействието на триенето и въздушното съпротивление. Защото това наблюдаваме, в продължение на много векове западната мисъл следваше теорията на Аристотел, който каза, че движещите се обекти в крайна сметка ще си починат и се нуждаят от постоянна сила, за да ги поддържат движение.
През XVII век Галилей експериментира с търкалящи се топки на наклонени равнини. Той откри, че с намаляването на триенето топките се търкаляха по наклонена равнина, достигайки почти същата височина, въртяйки се обратно към противоположната равнина. Той аргументира, че ако няма триене, те ще се търкалят надолу по наклон и след това ще продължат да се търкалят по хоризонтална повърхност завинаги. Това не беше нещо вродено в топката, което го накара да спре да се търкаля; беше контакт с повърхността.
Първият закон за движението и инерцията на Нютон
Исак Нютон разработи принципите, показани в наблюденията на Галилей, в първия си закон за движение. Необходима е сила, за да спрете топката да продължава да се търкаля, след като е задвижена. Необходима е сила, за да промени скоростта и посоката си. Не е необходима сила, за да продължи да се движи със същата скорост в една и съща посока. Първият закон за движение често се нарича закон на инерцията. Този закон се прилага за инерциална референтна рамка. Следствие 5 от НютонПринципията казва:
Движенията на телата, включени в дадено пространство, са еднакви помежду си, независимо дали това пространство е в покой или се движи равномерно напред по права линия без кръгово движение.
По този начин, ако пуснете топка върху движещ се влак, който не се ускорява, ще видите топката да пада право надолу, както бихте направили във влак, който не се движеше.