Een van de fysieke basisprincipes van de interactie van vaste lichamen is de wet van traagheid, geformuleerd door de grote Isaac Newton. We komen dit concept bijna constant tegen, omdat het een extreem grote invloed heeft op alle materiële objecten van onze wereld, inclusief de mens. Een fysieke grootheid als het traagheidsmoment is op haar beurt onlosmakelijk verbonden met de bovengenoemde wet, die de sterkte en duur van de impact op vaste lichamen bepa alt.
Vanuit het oogpunt van mechanica kan elk materieel object worden beschreven als een onveranderlijk en duidelijk gestructureerd (geïdealiseerd) systeem van punten, waarvan de onderlinge afstanden niet veranderen afhankelijk van de aard van hun beweging. Deze benadering maakt het mogelijk om het traagheidsmoment van bijna alle vaste lichamen nauwkeurig te berekenen met behulp van speciale formules. Een andere interessante nuance hier is:het feit dat elke complexe beweging, met het meest ingewikkelde traject, kan worden weergegeven als een reeks eenvoudige bewegingen in de ruimte: rotatie en translatie. Dit maakt het leven van natuurkundigen ook veel gemakkelijker bij het berekenen van deze fysieke hoeveelheid.
Om te begrijpen wat het traagheidsmoment is en wat de invloed ervan is op de wereld om ons heen, is het het gemakkelijkst om het voorbeeld van een scherpe verandering in de snelheid van een personenvoertuig (remmen) te gebruiken. In dit geval worden de benen van een staande passagier meegesleept door wrijving op de vloer. Maar tegelijkertijd zal er geen impact worden uitgeoefend op de romp en het hoofd, waardoor ze nog enige tijd met dezelfde gespecificeerde snelheid zullen blijven bewegen. Hierdoor zal de passagier naar voren leunen of vallen. Met andere woorden, het traagheidsmoment van de benen, gedoofd door de wrijvingskracht op de vloer, zal aanzienlijk minder zijn dan de rest van de punten van het lichaam. Het tegenovergestelde beeld zal worden waargenomen met een sterke toename van de snelheid van een bus- of tramauto.
Het traagheidsmoment kan worden geformuleerd als een fysieke grootheid die gelijk is aan de som van de producten van elementaire massa's (die individuele punten van een vast lichaam) en het kwadraat van hun afstand tot de rotatie-as. Uit deze definitie volgt dat deze eigenschap een additieve grootheid is. Simpel gezegd, het traagheidsmoment van een stoffelijk lichaam is gelijk aan de som van vergelijkbare indicatoren van zijn delen: J=J1 + J2 + J 3 + …
Deze indicator voor lichamen met complexe geometrie is experimenteel gevonden. rekening houden metrekening houden met te veel verschillende fysieke parameters, waaronder de dichtheid van een object, die op verschillende punten inhomogeen kan zijn, waardoor het zogenaamde massaverschil in verschillende segmenten van het lichaam ontstaat. De standaardformules zijn hier dan ook niet geschikt. Het traagheidsmoment van een ring met een bepaalde straal en uniforme dichtheid, met een rotatieas die door het middelpunt gaat, kan bijvoorbeeld worden berekend met de volgende formule: J=mR2. Maar op deze manier is het niet mogelijk om deze waarde te berekenen voor een borduurring, waarvan alle onderdelen van verschillende materialen zijn gemaakt.
En het traagheidsmoment van een bal met een vaste en homogene structuur kan worden berekend met de formule: J=2/5mR2. Bij het berekenen van deze indicator voor lichamen ten opzichte van twee evenwijdige rotatieassen, wordt een extra parameter in de formule geïntroduceerd - de afstand tussen de assen, aangegeven met de letter a. De tweede rotatie-as wordt aangegeven met de letter L. De formule kan er bijvoorbeeld als volgt uitzien: J=L + ma2.
Zorgvuldige experimenten met de studie van de traagheidsbeweging van lichamen en de aard van hun interactie werden voor het eerst gedaan door Galileo Galilei aan het begin van de zestiende en zeventiende eeuw. Ze stelden de grote wetenschapper, die zijn tijd vooruit was, in staat om de basiswet vast te stellen over het behoud door fysieke lichamen van een staat van rust of rechtlijnige beweging ten opzichte van de aarde in afwezigheid van andere lichamen die op hen inwerken. De traagheidswet werd de eerste stap in het vaststellen van de fysieke basisprincipes van de mechanica, die op dat moment nog volkomen vaag, onduidelijk en duister waren. Vervolgens formuleerde Newton de algemene bewegingswettenlichamen, waaronder de wet van traagheid.
