En av de grundläggande fysiska principerna för växelverkan mellan fasta kroppar är tröghetslagen, formulerad av den store Isaac Newton. Vi möter detta koncept nästan konstant, eftersom det har ett extremt stort inflytande på alla materiella föremål i vår värld, inklusive människor. I sin tur är en sådan fysisk storhet som tröghetsmomentet oupplösligt kopplad till lagen som nämns ovan, som bestämmer styrkan och varaktigheten av dess påverkan på fasta kroppar.
Från mekanikens synvinkel kan vilket materiellt objekt som helst beskrivas som ett oföränderligt och tydligt strukturerat (idealiserat) system av punkter, vars inbördes avstånd mellan vilka inte förändras beroende på arten av deras rörelse. Detta tillvägagångssätt gör det möjligt att exakt beräkna tröghetsmomentet för nästan alla fasta kroppar med hjälp av speciella formler. En annan intressant nyans här ärdet faktum att vilken komplex rörelse som helst, med den mest invecklade banan, kan representeras som en uppsättning enkla rörelser i rymden: roterande och translationella. Detta gör också livet mycket lättare för fysiker när de beräknar denna fysiska kvantitet.
För att förstå vad som är tröghetsmomentet och vad det har för inflytande på omvärlden är det lättast att använda exemplet med en kraftig förändring av hastigheten på ett passagerarfordon (bromsning). I detta fall kommer benen på en stående passagerare att dras med av friktion på golvet. Men samtidigt kommer ingen påverkan att utövas på bålen och huvudet, vilket resulterar i att de kommer att fortsätta att röra sig med samma specificerade hastighet under en tid. Som ett resultat kommer passageraren att luta sig framåt eller falla. Med andra ord kommer benens tröghetsmoment, släckt av friktionskraften på golvet, att vara betydligt mindre än resten av kroppens punkter. Den motsatta bilden kommer att observeras med en kraftig ökning av hastigheten på en buss eller spårvagn.
Tröghetsmomentet kan formuleras som en fysikalisk storhet lika med summan av produkterna av elementära massor (de enskilda punkterna i en fast kropp) och kvadraten på deras avstånd från rotationsaxeln. Det följer av denna definition att denna egenskap är en additiv kvantitet. Enkelt uttryckt är tröghetsmomentet för en materiell kropp lika med summan av liknande indikatorer för dess delar: J=J1 + J2 + J 3 + …
Denna indikator för kroppar med komplex geometri hittas experimentellt. räkna medta hänsyn till för många olika fysiska parametrar, inklusive densiteten hos ett föremål, som kan vara inhomogena på olika punkter, vilket skapar den så kallade massskillnaden i olika delar av kroppen. Följaktligen är standardformlerna inte lämpliga här. Till exempel kan tröghetsmomentet för en ring med en viss radie och enhetlig densitet, med en rotationsaxel som passerar genom dess centrum, beräknas med följande formel: J=mR2. Men på detta sätt kommer det inte att vara möjligt att beräkna detta värde för en båge, vars alla delar är gjorda av olika material.
Och tröghetsmomentet för en boll med solid och homogen struktur kan beräknas med formeln: J=2/5mR2. Vid beräkning av denna indikator för kroppar i förhållande till två parallella rotationsaxlar, införs en ytterligare parameter i formeln - avståndet mellan axlarna, betecknat med bokstaven a. Den andra rotationsaxeln betecknas med bokstaven L. Till exempel kan formeln se ut så här: J=L + ma2.
Försiktiga experiment om studiet av kroppars tröghetsrörelse och arten av deras interaktion gjordes först av Galileo Galilei vid 1500- och 1600-talens skiftning. De tillät den store vetenskapsmannen, som var före sin tid, att fastställa den grundläggande lagen om bevarande av fysiska kroppar av ett tillstånd av vila eller rätlinjig rörelse i förhållande till jorden i frånvaro av andra kroppar som verkar på dem. Tröghetslagen blev det första steget i fastställandet av mekanikens grundläggande fysiska principer, som vid den tiden fortfarande var helt vaga, otydliga och oklara. Därefter formulerade Newton de allmänna rörelselagarnakroppar, bland dem inkluderade tröghetslagen.
