Inertie is de naam voor de neiging van een bewegend object om in beweging te blijven, of een stilstaand object om in rust te blijven tenzij er door een kracht op wordt gereageerd. Dit concept is gekwantificeerd in Eerste bewegingswet van Newton.
Het woord traagheid kwam van het Latijnse woord iners, wat inactief of lui betekent en voor het eerst werd gebruikt door Johannes Kepler.
Inertie en massa
Inertie is een kwaliteit van alle objecten gemaakt van materie die massa bezitten. Ze blijven doen wat ze doen totdat een kracht hun snelheid of richting verandert. Een bal die stil op een tafel zit, begint pas rond te rollen als er iets op drukt, of het nu je hand is, een windvlaag of trillingen van het tafeloppervlak. Als je een bal in het wrijvingsloze vacuüm van de ruimte gooide, zou hij voor altijd met dezelfde snelheid en richting verder reizen, tenzij er door zwaartekracht of een andere kracht, zoals een botsing, op wordt ingegrepen.
Massa is een maat voor traagheid
. Objecten met een hogere massa zijn meer bestand tegen veranderingen in beweging dan objecten met een lagere massa. Een zwaardere bal, zoals een bal gemaakt van lood, zal meer druk nodig hebben om hem te laten rollen. Een bal van piepschuim van dezelfde grootte maar met een lage massa kan in beweging worden gebracht door een luchtstoot.Theorieën van beweging van Aristoteles tot Galileo
In het dagelijks leven zien we rollende ballen tot rust komen. Maar ze doen dit omdat ze worden beïnvloed door zwaartekracht en door de effecten van wrijving en luchtweerstand. Omdat dat is wat we waarnemen, volgde het westerse denken gedurende vele eeuwen de theorie van Aristoteles, die zei dat bewegende objecten uiteindelijk tot stilstand zouden komen en voortdurende kracht nodig hadden om ze binnen te houden beweging.
In de zeventiende eeuw experimenteerde Galileo met rollende ballen op hellende vlakken. Hij ontdekte dat naarmate de wrijving afnam, de ballen in een hellend vlak naar beneden rolden en bijna dezelfde hoogte bereikten, terwijl ze een tegengesteld vlak oprolden. Hij redeneerde dat als er geen wrijving was, ze een helling zouden afrollen en dan voor altijd op een horizontaal oppervlak zouden blijven rollen. Het was niet iets aangeboren in de bal dat ervoor zorgde dat het niet meer rolde; het was contact met het oppervlak.
Newton's eerste bewegingswet en traagheid
Isaac Newton ontwikkelde de principes uit de waarnemingen van Galileo tot zijn eerste bewegingswet. Er is kracht voor nodig om te voorkomen dat de bal blijft rollen zodra deze in beweging is gezet. Er is kracht voor nodig om de snelheid en richting te veranderen. Het heeft geen kracht nodig om met dezelfde snelheid in dezelfde richting te blijven bewegen. De eerste bewegingswet wordt vaak de traagheidswet genoemd. Deze wet is van toepassing op een traagheidsreferentiekader. Gevolg 5 van Newton's Principia zegt:
De bewegingen van lichamen die in een bepaalde ruimte zijn opgenomen, zijn onderling hetzelfde, of die ruimte nu in rust is of uniform naar voren beweegt in een rechte lijn zonder cirkelvormige beweging.
Op deze manier, als je een bal op een rijdende trein laat vallen die niet versnelt, zul je de bal recht naar beneden zien vallen, zoals je zou doen op een trein die niet bewoog.