αδράνεια

Η αντίδραση που προβάλλει ένα σώμα σε κάθε μεταβολή της κατάστασής του, είτε από ηρεμία σε κίνηση, είτε από κίνηση σε ηρεμία. Οι συνήθεις εκφράσεις α. ενός σώματος και κίνηση από την α. χρησιμοποιούνται όταν θέλουμε να εκφράσουμε: στην πρώτη περίπτωση την προσπάθεια που πρέπει να καταβάλουμε για να βάλουμε σε κίνηση ένα σώμα, το οποίο αρχικά ήταν σε ηρεμία· στη δεύτερη, για να δηλώσουμε ότι ένα σώμα, στο οποίο μεταδόθηκε μια ορισμένη αρχική κίνηση, συνεχίζει να κινείται και μετά την παύση της ενέργειας που προκάλεσε την αρχική κίνηση. Οι απόψεις αυτές, που δικαιολογούνται από αυτό τον ίδιο τον ορισμό της δύναμης ως αιτίας μεταβολής της ταχύτητας (επιτάχυνση) και όχι απλώς της ταχύτητας, μας οδηγούν στην έκφραση της αρχής της αδράνειας, που διατύπωσε πρώτος ο Γαλιλαίος: κάθε σώμα διατηρείται στην κατάσταση ηρεμίας ή ευθύγραμμης και ισοταχούς κίνησης, εφόσον δεν παρεμβαίνει εξωτερική δύναμη η οποία να το εξαναγκάσει να μεταβάλλει αυτή την κατάστασή του. Ο όρος σύστημα α. δίνεται σε ένα σύστημα στο οποίο ισχύει απόλυτα η αρχή της α. και οι τροχιές των σωμάτων που κινούνται καθορίζονται πληρέστατα με τους νόμους της δυναμικής, από τις εξωτερικές δυνάμεις που εφαρμόζονται σε αυτά. Τα συστήματα που με αρκετά καλή προσέγγιση μπορούν να θεωρηθούν ως αδρανειακά είναι άπειρα· π.χ. το σύστημα που είναι συναρμοσμένο με τους απλανείς αστέρες και το οποίο έχει ως αρχή το κέντρο βάρους του ηλιακού συστήματος ή, με μεγάλη προσέγγιση, το βαρύκεντρο του συστήματος Γη-Σελήνη, όπως και όλατα συστήματα τα οποία κινούνται με ευθύγραμμη και ομαλή κίνηση σε σχέση με τα προηγούμενα. Δεν είναι αδρανειακά τα συστήματα που είναι συναρμοσμένα με τη γήινη επιφάνεια, εξαιτίας της περιστροφής της Γης, η οποία επηρεάζει την κίνηση των σωμάτων κατά τρόπο που οι νόμοι της κίνησης, οι αναφερόμενοι σε αυτά τα συστήματα, πρέπει να λαμβάνουν σαφώς υπόψη εκτός από τις εξωτερικές δυνάμεις και τις δυνάμεις α. Σημαντικά παραδείγματα μιας τέτοιας δράσης είναι η ελαφριά μετατόπιση προς τα ανατολικά (απόκλιση από την κατακόρυφο) των σωμάτων κατά την ελεύθερη πτώση και η περιστροφή του επιπέδου των αιωρήσεων του εκκρεμούς, που είναι η βάση στην οποία στηρίζεται το πείραμα του Φουκό. Αδρανειακές δυνάμεις εκδηλώνονται κατά τις φάσεις της επιτάχυνσης και της επιβράδυνσης των οχημάτων, και στις περιστροφικές κινήσεις. Η σύμπτυξη της Γης στους πόλους, π.χ., οφείλεται στη φυγόκεντρο δύναμη που προκαλείται από την περιστροφή της Γης και επιδρά σε όλα τα σημεία της. Στην τεχνική πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η φυγόκεντρος δύναμη κατά την κατασκευή των μηχανών που περιέχουν εξαρτήματα που υπόκεινται σε περιστροφή. Εάν το υλικό από το οποίο έχει κατασκευαστεί μια μηχανή, π.χ. ένας κινητήρας, δεν παρουσιάζει την ικανοποιητική συνοχή για να αντισταθεί στη φυγόκεντρο δύναμη, η οποία παράγεται λόγω της περιστροφής, η συσκευή παραμορφώνεται. Στην αρχή της α. στηρίζεται η λειτουργία του σφονδύλου, που είναι κατασκευασμένος από μια κυλινδρική μάζα που στρέφεται γύρω από τον άξονά της, ικανή εξαιτίας της α. να υπερβεί την κίνησή της και κατά τα νεκρά σημεία, κατά τα οποία ο κινητήρας δεν παρέχει δράση, και επιπλέον ικανή να διατηρεί σταθερή τη διεύθυνση του άξονα περιστροφής. Για τα συστήματα που στρέφονται υπάρχουν τρεις κύριοι άξονες α., δηλαδή άξονες περιστροφής για τους οποίους η συνισταμένη όλων των φυγόκεντρων δυνάμεων, οι οποίες τείνουν να μετατοπίσουν τη διεύθυνση του άξονα, ισούται με το μηδέν. Αυτές είναι οι συνθήκες που πρέπει να ισχύουν στα όργανα που στρέφονται για να αποτραπούν πρόωρες βλάβες. Για κάθε άξονα περιστροφής είναι δυνατόν να οριστεί μία ροπή α. Στη σύγχρονη φυσική, η έννοια της α. έχει επεκταθεί και στην ενέργεια: με τον όρο ενέργεια α. ή εσωτερική ενέργεια προσπαθούμε να εκφράσουμε την ποσότητα ενέργειας που αντιστοιχεί σε μια προσδιορισμένη μάζα που βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας. αδρανειακή μάζαμάζα α.Μέγεθος που μετρά την αναγκαία δύναμη για να υπερνικηθεί η α. του σώματος. αδρανειακό σύστημα.Σύστημα συντεταγμένων, για το οποίο ισχύει ο πρώτος νόμος της μηχανικής του Νεύτωνα (αν η συνολική δύναμη που επιδρά σε ένα σώμα είναι μηδέν, τότε εξαιτίας της α. του το σώμα ή θα παραμείνει ακίνητο ή θα εξακολουθήσει να κινείται με σταθερή ταχύτητα). Ένα σύστημα συντεταγμένων προσαρμοσμένο πάνω στη Γη δεν είναι α.σ. εξαιτίας της κεντρομόλου επιτάχυνσης, που έχουν όλα τα σώματα πάνω στην επιφάνεια της Γης και επειδή είναι ένα περιστρεφόμενο σύστημα. Η κεντρομόλος επιτάχυνση ενός παρατηρητή στον ισημερινό είναι ω²τ = 2,1 x 10^–5 μίλια/δευτ.², όση είναι περίπου η επιτάχυνση ενός αυτοκινήτου που ήταν αρχικά ακίνητο και μέσα σε 60 δευτ. απέκτησε ταχύτητα 15 μίλια/ώρα. Αν υποτεθεί ότι ένα σύστημα συντεταγμένων είναι προσαρμοσμένο στο αυτοκίνητο που επιταχύνεται και ότι ένας παρατηρητής μέσα σε αυτό παρακολουθεί ένα κουτί από τσιγάρα πεταμένο στον δρόμο, τότε το κουτί θα επιταχύνεται αν και η δύναμη που ασκείται πάνω του είναι μηδέν. Αν αντί για το σύστημα που είναι προσαρμοσμένο πάνω στη Γη, θεωρηθεί ένα σύστημα που η αρχή του βρίσκεται στο κέντρο της Γης, ο άξονας Χ συμπίπτει με τη διεύθυνση κίνησης της Γης και ο άξονας Ψ κατευθύνεται προς τον Ήλιο, τότε και αυτό το σύστημα δεν είναι α.σ. γιατί κάνει μια περιστροφή σε διάρκεια ενός χρόνου και έχει μια μικρή κεντρομόλο επιτάχυνση προς τον Ήλιο. Ένα σύστημα που έχει αρχή το κέντρο του Ήλιου, έναν άξονα κάθετο στο επίπεδο του γαλαξία μας και τον άλλο άξονα κατά μήκος της γραμμής που ενώνει το κέντρο του Ήλιου με το κέντρο του Γαλαξία δεν είναι πάλι α.σ. γιατί ο Ήλιος περιστρέφεται γύρω από το γαλαξιακό κέντρο. Παρ’ όλα αυτά μπορεί να θεωρηθεί α.σ., γιατί η επιτάχυνση του Ήλιου προς το γαλαξιακό κέντρο είναι πάρα πολύ μικρή σε σχέση με τις συνηθισμένες επιταχύνσεις που μετρώνται στη Γη. Με πολύ μεγάλη προσέγγιση μπορούμε να θεωρήσουμε ως α.σ. το σύστημα που έχει αρχή το κέντρο του Ήλιου και άξονες που κατευθύνονται προς απλανείς αστέρες, γιατί έχει αμελητέα επιτάχυνση και ταχύτητα περιστροφής. Στο σύστημα αυτό, η τροχιά ενός ελεύθερου σωματίου (χωρίς να ασκούνται δυνάμεις πάνω του) θα φαίνεται, με πολύ μεγάλη προσέγγιση, σαν ευθεία γραμμή. ροπή α.(Ι). Φυσικό μέγεθος που αντιπροσωπεύει την α. ενός σώματος στην περιστροφή γύρω από έναν άξονα (καθορίζει δηλαδή το πόσο δύσκολα μπορεί το σώμα να μπει σε περιστροφή ή να σταματήσει, εφόσον περιστρέφεται). H ρ.α. σε ένα σώμα με διάσπαρτη μάζα δίνεται από τον τύπο: όπου m1,... mv οι επιμέρους μάζες των συστατικών του σώματος και r1,... rv οι αντίστοιχες αποστάσεις τους από τον άξονα περιστροφής το άθροισμα πρέπει να αντικατασταθεί με ολοκλήρωμα στην περίπτωση που το σώμα είναι συνεχές). Η κινητική ενέργεια του σώματος κατά την περιστροφή του γύρω από αυτό τον άξονα με γωνιακή ταχύτητα ω είναι 1/2 Ιω² που αντιστοιχεί στο 1/2 mυ² για την κινητική ενέργεια σώματος με μάζα m και ταχύτητα υ. H ρ.α. ενός στερεού σώματος γύρω από έναν άξονα συμμετρίας είναι: όπου Μ είναι η μάζα του σώματος, Σ το άθροισμα των τετραγώνων των άλλων ημιαξόνων και o παρονομαστής 3, 4 ή 5 ανάλογα με το αν είναι το σώμα ορθογώνιο, ελλειπτικό ή ελλειψοειδές (κανόνας του Ρουθ). Ο κύκλος θεωρείται ειδική περίπτωση της έλλειψης. Ο κανόνας ισχύει για κύλινδρο με βάση κύκλο ή έλλειψη μόνο για περιστροφή γύρω από τον κεντρικό άξονα, ενώ για κυκλικούς ή ελλειπτικούς δίσκους ισχύει και για τους τρεις άξονες συμμετρίας. Αν το σώμα περιστραφεί γύρω από έναν άξονα παράλληλο στον αρχικό και σε απόσταση από αυτόν h, η ρ.α. I’ δίνεται από τον τύπο: I’ = I + Mh₂ (βλ. λ. δυναμική). χημική α.Η ιδιότητα μερικών στοιχείων ή ενώσεων να παίρνουν μέρος σε χημική αντίδραση (βλ. λ. άζωτο, αέρια ευγενή). Η αδράνεια τείνει να προκαλέσει του επιβάτη ενός οχήματος κλίση προς τα εμπρός ή προς τα πίσω κατά το ξεκίνημα ή το σταμάτημα και να προωθήσει τον ποδηλάτη όταν σταματήσει τα πεντάλ. Η αδράνεια τείνει να προκαλέσει του επιβάτη ενός οχήματος κλίση προς τα εμπρός ή προς τα πίσω κατά το ξεκίνημα ή το σταμάτημα και να προωθήσει τον ποδηλάτη όταν σταματήσει τα πεντάλ. Η αδράνεια τείνει να προκαλέσει του επιβάτη ενός οχήματος κλίση προς τα εμπρός ή προς τα πίσω κατά το ξεκίνημα ή το σταμάτημα και να προωθήσει τον ποδηλάτη όταν σταματήσει τα πεντάλ. Το περίφημο «Εκκρεμές» του Λεόν Φουκό αποτέλεσε σημαντική απόδειξη της θεωρίας της αδρανειακής δράσης.

* * *

η (Α ἀδράνεια) [ἀδρανής]

1. απραξία, έλλειψη δραστηριότητας, αδυναμία

2. (Φυσ.). η ιδιότητα των υλικών σωμάτων να αντιστέκονται σε ό,τι επιχειρεί να μεταβάλει την κατάσταση στην οποία βρίσκονται (π.χ. να τά θέσει σε κίνηση όταν ακινητούν), να μεταβάλει την ταχύτητα τους (κατά μέτρο ή διεύθυνση), αν ήδη κινούνται, ή τέλος να μεταβάλει το ηλεκτρικό ρεύμα που περνά από αυτά ή το ηλεκτρικό φορτίο που έχουν.