Unul dintre principiile fizice de bază ale interacțiunii corpurilor solide este legea inerției, formulată de marele Isaac Newton. Întâlnim acest concept aproape constant, deoarece are o influență extrem de mare asupra tuturor obiectelor materiale ale lumii noastre, inclusiv asupra oamenilor. La rândul său, o asemenea mărime fizică precum momentul de inerție este indisolubil legată de legea menționată mai sus, determinând puterea și durata impactului său asupra corpurilor solide.
Din punctul de vedere al mecanicii, orice obiect material poate fi descris ca un sistem de puncte neschimbat si clar structurat (idealizat), distantele reciproce intre care nu se modifica in functie de natura miscarii lor. Această abordare face posibilă calcularea cu precizie a momentului de inerție al aproape tuturor corpurilor solide folosind formule speciale. O altă nuanță interesantă estefaptul că orice mișcare complexă, având cea mai complicată traiectorie, poate fi reprezentată ca un ansamblu de mișcări simple în spațiu: de rotație și de translație. Acest lucru face viața mult mai ușoară pentru fizicieni atunci când calculează această cantitate fizică.
Pentru a înțelege care este momentul de inerție și care este influența acestuia asupra lumii din jurul nostru, cel mai ușor este să folosim exemplul unei schimbări bruște a vitezei unui vehicul de pasageri (frânare). În acest caz, picioarele unui pasager în picioare vor fi târâte de frecare pe podea. Dar, în același timp, nu se va exercita niciun impact asupra trunchiului și a capului, drept urmare acestea vor continua să se miște cu aceeași viteză specificată pentru o perioadă de timp. Ca urmare, pasagerul se va apleca înainte sau va cădea. Cu alte cuvinte, momentul de inerție al picioarelor, stins de forța de frecare pe podea, va fi semnificativ mai mic decât restul punctelor corpului. Imaginea opusă va fi observată cu o creștere bruscă a vitezei unui autobuz sau tramvai.
Momentul de inerție poate fi formulat ca o mărime fizică egală cu suma produselor maselor elementare (acele puncte individuale ale unui corp solid) și pătratul distanței lor față de axa de rotație. Din această definiție rezultă că această caracteristică este o cantitate aditivă. Mai simplu spus, momentul de inerție al unui corp material este egal cu suma indicatorilor similari ai părților sale: J=J1 + J2 + J 3 + …
Acest indicator pentru corpuri de geometrie complexă este găsit experimental. cont pentruia în considerare prea mulți parametri fizici diferiți, inclusiv densitatea unui obiect, care poate fi neomogen în diferite puncte, ceea ce creează așa-numita diferență de masă în diferite segmente ale corpului. În consecință, formulele standard nu sunt potrivite aici. De exemplu, momentul de inerție al unui inel cu o anumită rază și densitate uniformă, având o axă de rotație care trece prin centrul său, poate fi calculat folosind următoarea formulă: J=mR2. Dar în acest fel nu va fi posibil să se calculeze această valoare pentru un cerc, toate părțile din care sunt realizate din materiale diferite.
Și momentul de inerție al unei mingi cu structură solidă și omogenă poate fi calculat prin formula: J=2/5mR2. La calcularea acestui indicator pentru corpuri în raport cu două axe paralele de rotație, în formulă se introduce un parametru suplimentar - distanța dintre axe, notă cu litera a. A doua axă de rotație este notă cu litera L. De exemplu, formula poate arăta astfel: J=L + ma2.
Experimentele atente privind studiul mișcării inerțiale a corpurilor și a naturii interacțiunii lor au fost făcute pentru prima dată de Galileo Galilei la începutul secolelor al XVI-lea și al XVII-lea. Ele i-au permis marelui om de știință, care era înaintea timpului său, să stabilească legea de bază privind păstrarea de către corpurile fizice a unei stări de repaus sau de mișcare rectilinie față de Pământ în absența altor corpuri care să acționeze asupra lor. Legea inerției a devenit primul pas în stabilirea principiilor fizice de bază ale mecanicii, care la acea vreme erau încă complet vagi, neclare și obscure. Ulterior, Newton, formulând legile generale ale mișcăriicorpuri, incluzând printre ele legea inerției.
