Inersiya (lot. inertia — «tinchlik, harakatsizlik, doimiylik, o'zgarmaslik» degan ma'nolarni bildiradi) — jismning ayrim («inersial») sanoq sistemalarida tashqi ta'sirlar bo'lmaganda tinch holatini yoki to'g'ri chiziq bo'ylab tekis harakatini saqlash, tashqi kuchlar ta'sirida esa tezligining kattaligi va yo'nalishi o'zgarishiga qarshilik ko'rsatish xususiyatidir. Bu xususiyatni belgilovchi omil — jismning inert massasi.

Tashqi ta'sir bo'lmaganda jismlarning yuqorida bayon etilgan xususiyatini namoyon qilishiga imkon beradigan inersial sanoq sistemalari mavjudligi Nyutonning birinchi qonunida postulat sifatida qabul qilingan. Bu qonun «inersiya qonuni» deb ham ataladi.

«Inersiya» tushunchasi «inertlik» tushunchasining ma'nolaridan biriga ma'nodosh (uning boshqa ma'nolari fizikaga taalluqli emas).

Inersiya xususiyatining mexanikada ikki jihati bor. Ular ikki xil holatga: jismga tashqi ta'sir mavjud bo'lmagan va mavjud bo'lgan vaziyatlarga mos keladi. Tushunchaning umumiy mazmuni harakat xususiyatini saqlab qolishga yoki ta'sir natijasida yuzaga keladigan o'zgarishlarni cheklashga moyillikni anglatadi. Bu ma'no kundalik hayotdagi talqinga ham ko'p jihatdan mos keladi: biror ishni «inersiya bilan» bajarish tashqi ta'sir bo'lmaguncha «avvalgidek davom ettirish»ni, tashqi ta'sir bo'lganda esa «javob reaksiyasini imkon qadar kamaytirish»ni anglatadi.

Jismga tashqi ta'sir mavjud bo'lganda tashqi ta'sir bilan harakatdagi o'zgarish o'rtasidagi miqdoriy bog'lanish quyidagi formula bilan ifodalanadi — bu Nyutonning ikkinchi qonuni: ${\displaystyle \overrightarrow{F}=d(m\overrightarrow{v})/dt}$, bu yerda ${\displaystyle \overrightarrow{F}}$ — tashqi kuch, ${\displaystyle \overrightarrow{v}}$ — jismning tezligi, ${\displaystyle m}$ — inert massa; u qancha katta bo'lsa, inersiya xususiyati shuncha yaqqol namoyon bo'ladi (bir xil ta'sirda tezlikning o'zgarishi shuncha kam bo'ladi).

Mexanik inersiyaning o'lchovi sifatida massa xizmat qilgani kabi (tezlik bir zumda sakrab o'zgara olmaydi), elektr sig'imi va induktivlik elektrotexnikada inersiyaning o'ziga xos o'lchovlari hisoblanadi: sig'im obyektning undagi kuchlanish o'zgarishiga, induktivlik esa undan o'tayotgan tok o'zgarishiga qarshilik ko'rsatish qobiliyatini ifodalaydi (kondensatordagi kuchlanish va g'altakdan o'tayotgan tok bir zumda sakrab o'zgara olmaydi).

Inersial sanoq sistemalarining klassik mexanikada mavjudligi Nyutonning birinchi qonuni orqali postulat sifatida qabul qilinadi; u «inersiya qonuni» deb ham ataladi. Bu qonunning klassik ta'rifi Nyutonning quyidagi asarida keltirilgan — «Tabiiy falsafaning matematik asoslari»:

Har qanday jism unga ta'sir etayotgan kuchlar bu holatini o'zgartirishga majbur qilmaguncha tinch holatini yoki to'g'ri chiziq bo'ylab tekis harakatini saqlab qoladi.

Qonunning zamonaviy, aniqroq ta'rifi:

Shunday sanoq sistemalari mavjudki, ular inersial (ISS) deb ataladi. Ularga nisbatan moddiy nuqtalarga hech qanday kuchlar ta'sir etmaganda (yoki ta'sir etayotgan kuchlar o'zaro muvozanatlashganda) ular tinch holatda yoki tekis to'g'ri chiziqli harakatda bo'ladi.

Fizika ensiklopediyasi

Nyutonning birinchi qonunini matematik tarzda quyidagicha ifodalash mumkin:$${\displaystyle \sum _i{𝐅}_i=0\Rightarrow \frac{\mathrm{d}𝐫}{\mathrm{d}t}=\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{t},}$$bu yerda ${\displaystyle {𝐅}_i}$ — ${\displaystyle i}$-indeksli, moddiy nuqtaga ta'sir etuvchi kuch, ${\displaystyle \frac{\mathrm{d}𝐫}{\mathrm{d}t}}$ — uning tezligi.

Nyutonning birinchi qonuni bajarilmaydigan sanoq sistemalari (masalan, inersial sistemalarga nisbatan aylanadigan yoki tezlanish bilan harakatlanadigan sistemalar) noinersial (NSS) deb ataladi.

Inersial sanoq sistemasi tushunchasi — ideallashtirish, ya'ni haqiqiy obyekt o'rnida ko'rib chiqiladigan muayyan ideal obyekt haqidagi tasavvurdir (ideallashtirishning boshqa misollari sifatida, masalan, mutlaqo qattiq jism yoki cho'zilmaydigan, vaznsiz ipni keltirish mumkin). Haqiqiy sanoq sistemalari har doim muayyan obyekt yoki obyektlar bilan bog'liq bo'ladi. Shu sababli bunday sistemalarda amalda kuzatiladigan jismlar harakati hisob-kitob natijalariga to'liq mos kelmaydi. Shunga qaramay, Yer sharoitida bunday abstraksiyaning aniqligi juda yuqori.

Noinersial sanoq sistemalarida jismlar harakatini inersial sistemalarda qo'llaniladigan tenglamalarga shaklan o'xshash tenglamalar bilan ifodalash mumkin. Buning uchun jismlarning o'zaro ta'siri tufayli yuzaga keladigan kuchlarga qo'shimcha ravishda tenglamalarga sof kinematik kelib chiqishga ega va jismlarning hech qanday o'zaro ta'siriga mos kelmaydigan hadlar kiritiladi. Bunday shartli kattaliklarning nomi — inersiya kuchlari.

Bizgacha yetib kelgan asarlardan ko'rinishicha, qadimgi yunon olimlari harakatning yuzaga kelishi va to'xtash sabablarini o'ylab ko'rishgan. Aristotelning «Fizika» asarida (miloddan avvalgi IV asr) bo'shliqdagi harakat haqida quyidagi mulohaza keltiriladi:

Ammo Aristotelga nisbat beriladigan boshqa bir «Mexanika» asarida quyidagicha ta'kidlanadi:

Kuzatishlar haqiqatan ham jismni itarayotgan kuchning ta'siri to'xtaganda jismning to'xtashini ko'rsatgan. Bunda tashqi kuchlarning (ishqalanish, havo qarshiligi va hokazolarning) itarilayotgan jism harakatiga tabiiy qarshiligi hisobga olinmagan. Shu sababli Aristotel har qanday jism harakati tezligining o'zgarmasligini unga ta'sir etayotgan kuchning o'zgarmasligi bilan bog'lagan.

Faqat ikki ming yil o'tgach, Galileo Galiley (1564—1642) «Aristotel fizikasi»dagi ushbu xatoni tuzata oldi. U o'zining «Ikki yangi fan haqida suhbatlar» asarida shunday yozgan:

Bu xulosani bevosita tajribadan chiqarib bo'lmaydi, chunki barcha tashqi ta'sirlarni (ishqalanish va hokazolarni) butunlay yo'qotishning iloji yo'q. Shu bois Galiley bu yerda ilk bor bevosita kuzatishlarga asoslangan va matematikadagi «teskarisini faraz qilib isbotlash» usuliga o'xshash mantiqiy fikrlash usulini qo'llagan. Agar tekislikning gorizontalga nisbatan qiyaligi undan pastga harakatlanayotgan jismning tezlanishiga va yuqoriga harakatlanayotgan jismning sekinlashishiga sabab bo'lsa, gorizontal tekislikda harakatlanayotgan jismning tezlanishi yoki sekinlashishi uchun sabab bo'lmaydi — demak, u tekis harakat yoki tinchlik holatini saqlashi kerak.

Shunday qilib, Galiley Aristotel va uning izdoshlari o'ylaganidek kuch bilan tezlikning o'zi orasidagi emas, balki kuch bilan tezlik o'zgarishi (tezlanish) orasidagi bog'lanishni sodda va ravshan tarzda isbotladi. Galileyning bu kashfiyoti fanga inersiya qonuni nomi bilan kirdi. Shunga qaramay, Galiley erkin harakat faqat to'g'ri chiziq bo'ylab emas, aylana bo'ylab ham bo'lishi mumkin deb hisoblagan (aftidan, astronomik mulohazalar tufayli). 1638-yilda italiyalik Baliani inersiya qonuniga aniqlik kiritib, tashqi ta'sirlar butunlay bo'lmaganda jism harakatining tabiiy trayektoriyasi to'g'ri chiziq ekanini ko'rsatdi. Inersiya qonunini hozirgi ko'rinishda Dekart «Falsafa asoslari» (1644) kitobida ta'riflagan. Nyuton esa inersiya qonunini o'z mexanika qonunlari tizimiga kiritdi. Undagi o'rni — birinchi qonun.

Galileyning nisbiylik prinsipi: barcha inersial sanoq sistemalarida mexanik jarayonlar bir xil kechadi (agar barcha jismlar uchun boshlang'ich shartlar bir xil bo'lsa). Inersial sanoq sistemasiga nisbatan tinch holatda yoki to'g'ri chiziq bo'ylab tekis harakatda bo'lgan sanoq sistemasida (shartli ravishda «tinch turgan» deb olingan sistemaga nisbatan) barcha jarayonlar tinch turgan sistemadagi kabi aynan bir xil kechadi.

Inert massa — fizikada jism inertligining o'lchovi, ya'ni tashqi kuchlar ta'sirida jismning inersial sanoq sistemasiga nisbatan tezligi o'zgarishiga qanchalik kuchli yoki kuchsiz qarshilik ko'rsatishini ifodalovchi kattalikdir. Inert massa Nyutonning ikkinchi qonuni ifodasida qatnashadi. Bu qonun klassik mexanikaning eng muhim qonunidir.

• Kokarev S. S. Nyuton qonunlari haqida uchta ma'ruza. Yaroslavl. RNOM «Logos» ilmiy ishlar to'plami, 1-son, 45-72-betlar, 2006.
• Lich J. U. Klassik mexanika. M.: Xorijiy adabiyotlar, 1961.
• Ponyatov A. Bu g'alati inersiya kuchlari // Fan va hayot. — 2020. — № 10.  — B. 22—31.
• Spasskiy B. I. Fizika tarixi. M., «Oliy maktab», 1977.

Yangi tadqiqotlarga havolalar:

• Masreliez C. J., Harakat, inersiya va maxsus nisbiylik — yangi nuqtayi nazar, Physica Scripta (2006).
• Masreliez C. J., Inersiya kuchining kelib chiqishi haqida, Apeiron (2006).
• Masreliez, C J; Dinamik bosqichma-bosqich masshtab o'tishi va uning fizika hamda kosmologiyada qo'llanilishi, Physica Scripta (2007).
• Daniel Hoek; Faqat majburiy o'zgarishlar: inersiya qonuniga yangicha qarash, Cambridge University Press (2022).