III.2. Principiul I al dinamicii (Principiul inerției).

Inerția este proprietatea corpurilor de a se opune schimbării stării de repaus sau de mișcare rectilinie uniformă în care se aflau.

Inerția unui corp se manifestă doar când asupra lui acționează un alt corp, adică când corpul are o mișcare variată (accelerată, frânată sau la schimbarea direcției de mișcare).

Corpurile se comportă diferit la schimbarea stării de mișcare sau de repaus. Cu cât corpul este mai greu, cu atât și oprirea lui este mai anevoioasă, deci inerția lui se manifestă mai puternic (este mai mare).

Întrucât putem ordona corpurile după inerție, înseamnă că inerția este o proprietate măsurabilă, căreia i s-a asociat o mărime fizică numită masă.

Corpurile care au mase egale, spunem că au aceeași inerţie.

Corpul care are masă mai mare decât altul, are şi inerția mai mare.

Masa unui corp este o mărime fizică care măsoară inerţia corpului (masă inerțială/inertă).

🔦 Observație

Inerția unui corp mai depinde și de viteza corpului. Cu cât viteza corpului este mai mare, cu atât el are și inerția mai mare.

Principiul inerției:

„Orice corp își păstrează starea de repaus sau de mișcare rectilinie uniformă în care se află, cu condiția ca nicio forță să nu acționeze asupra corpului“.

🔦 Observație importantă:

Forța la care se referă acest principiu este forța rezultantă ce acționează asupra unui corp și care trebuie să fie zero pentru ca un corp să rămână în repaus sau să își continue mișcarea rectilinie uniformă.

Principiul inerției a fost descoperit de Galileo Galilei în 1632 și formulat de Isaac Newton drept principiul I al dinamicii, în 1686.

Sistemele de referință în care este valabil principiul inerției se numesc sisteme de referință inerțiale (SRI).

Toate principiile mecanicii newtoniene sunt valabile în sistemele de referință inerțiale.

Toate SRI se mișcă rectiliniu uniform unele față de altele.

🔦 Observație importantă:

Chiar dacă Pământul are o mișcare circulară uniformă în jurul propriei axe, vom considera că Pământul poate fi considerat SRI pentru corpurile care se deplasează cu viteză constantă față de el (cu un suficient grad de precizie).

🔓 Problemă rezolvată

1. Determină pentru următoarele două corpuri starea lor mecanică (repaus/mișcare):

a)

b)

Rezolvare:

a)

Ecuația vectorială:

Modulul forței rezultante a celor două forțe este:
R = N – G = 0

Deoarece, forța rezultantă este nulă, conform principiului I al dinamicii, corpul este în repaus pe suprafața respectivă.

b)

Deoarece pe direcția orizontală, Ox:

Deoarece pe direcția verticală, Oy:

Conform principiului inerției: corpul este în mișcare rectilinie uniformă.