Инерцией тела называют его свойство сохранять состояние покоя или прямолинейного и равномерного движения. Любому изменению скорости тело оказывает сопротивление. Это сопротивление обычно называют силой инерции. Она зависит только от массы тела. Чтобы привести в движение тело, находящееся в покое, например снаряд, вложенный в ствол орудия, необходимо приложить силу. В стволе ее создают пороховые газы. Они давят на снаряд только до тех пор, пока он движется внутри ствола. В это время снаряд, обладая инерцией, противодействует газам. Взаимодействие газов со снарядом прекращается, как только он вылетит из ствола. Однако благодаря инерции снаряд продолжает лететь до тех пор, пока его не остановят силы сопротивления среды. В данном случае инерция проявляется двояко: во время движения снаряда внутри ствола она противодействует его разгону до необходимой скорости, после же вылета из ствола именно благодаря инерции снаряд летит, преодолевая сопротивление среды. С силами инерции мы встречаемся и на транспорте: когда автомобиль трогается с места или разгоняется, водителя и пассажиров инерцией прижимает к сиденью, а когда перед движущейся машиной возникает неожиданное препятствие и водитель резко тормозит или сворачивает в сторону, силы инерции стаскивают пассажиров с сидений или прижимают к боковой стенке кузова. А если стенку убрать, то инерция способна вообще вышвырнуть пассажира из кузова. В школьной мастерской силы инерции особенно заметны при работе строгального станка: в конце хода ползуна, когда меняется направление его движения, происходит удар, который сотрясает и станок и даже его фундамент. При этом ослабевают соединения деталей, усиленно срабатываются детали кулисного механизма. Большой износ деталей может привести к их поломке. В этом случае ползун слетит с направляющих. Поэтому правила техники безопасности предписывают во время работы стоять только сбоку от станка. При работе токарного станка вибрация, вызванная силами инерции, особенно ощутима при обработке крупных несимметричных деталей, устанавливаемых на планшайбе. В этих случаях необходимо применять уравновешивающие контргрузы. При современном уровне развития техники в быстроходных машинах силы инерции в десятки и сотни раз превышают вес движущихся деталей. Эти силы создают дополнительные нагрузки на детали, дополнительные силы трения, вибрацию машин и фундаментов. Известно немало случаев, когда от действия центробежных сил ломались отдельные детали машин, разлетались маховики, диски турбин, шлифовальные круги. Поэтому детали, подвергающиеся действию значительных сил инерции, необходимо усиливать. Но делать это нужно не путем увеличения сечения деталей, что приведет к увеличению их массы (а значит, и сил инерции тоже), а путем применения более прочных материалов и придания деталям такой формы, которая наиболее рациональна с точки зрения расположения массы по отношению к оси вращения. Примером правильного выбора формы служит колесо центробежного компрессора авиационного двигателя и шкив ведущего вала фрикционного пресса (рис. 9). Колесо компрессора делает большое число оборотов, и потому большую часть массы колеса располагают ближе к оси вращения. Фрикционному прессу приходится преодолевать сопротивление металла. Для этого нужна большая сила. Ее получают, используя инерцию приводного шкива ведущего вала пресса. Конструкция шкива такова, что большая часть массы расположена на максимально возможном удалении от оси вращения. Пока вал вращается вхолостую, двигатель сравнительно небольшой мощности разгоняет шкив, имеющий значительную массу. Во время рабочего хода пресса сопротивление деформируемого металла тормозит вращение шкива и возникающие при этом силы инерции прибавляются к силе, развиваемой двигателем, помогая ему справиться с «упрямым» материалом. Если понаблюдать за работой пресса, то по изменению числа оборотов шкива видно, как возрастает при холостом ходе и уменьшается в момент прессования сила инерции. 
На рисунке 10 изображен маятник Максвелла, который служит для демонстрации перехода потенциальной энергии в кинетическую и наоборот. Задание № 8. Не меняя массы диска, изменить его форму так,чтобы максимально увеличить период колебаний маятника.
Знакомясь с инерцией на примере снаряда, мы убедились, что после прекращения действия движущей силы длина пути, проходимого телом, зависит от сопротивления среды, в котором оно движется: в твердом теле, жидкостях или газах. Юные техники в своей практической деятельности встречаются с сопротивлением каждой из этих сред. В мастерской школы и на производстве при изготовлении изделий приходится преодолевать сопротивление металлов, древесины, пластмасс и других твердых материалов. Чтобы уменьшить силу сопротивления материала режущему инструменту, сам инструмент должен быть остро заточен и тщательно отполирован. Это уменьшает трение и не только улучшает качество обрабатываемой поверхности и стойкость инструмента за счет уменьшения его нагрева, но и заметно снижает затрату энергии на обработку. Уменьшению трения при обработке и отводу тепла способствует и применение смазывающе-охлаждающих жидкостей. Уменьшение угла заострения инструмента тоже облегчает резание. Увеличение затраты энергии при работе затупившимся и неправильно заточенным инструментом особенно заметно при ручной обработке. 
При разрезании заготовок ручной ножовкой она часто заедает и даже ломается. Тяжело и медленно идет работа, но зато легко можно получить травму. Причина заедания пилы — трение боковых поверхностей полотна о стенку прорези. Успешно разрезать толстую заготовку можно только в том случае, если ширина прорези будет больше толщины полотна ножовки. А такую прорезь дают полотна с разведенными зубьями. Поэтому зубья пилы по дереву необходимо не только затачивать, но и разводить. Жидкости и газы оказывают сопротивление движущимся в них телам гораздо меньшее, чем тела твердые: идущий человек легко преодолевает сопротивление воздуха, движущаяся лодка спокойно раздвигает воду. Но как только скорость возрастает, сопротивление жидкостей и газов тоже становится весьма ощутимым, ибо, чем выше скорость, тем больше сопротивление среды. Например, сопротивление, которое оказывает воздух свободно падающему парашютисту, настолько велико, что дает возможность парашютисту безопасно опуститься на землю с большой высоты. Сопротивление воды с возрастанием скорости становится еще более заметным: носовая часть моторной лодки поднимается над водой тем выше, чем больше скорость движения. Вода надежно держит лыжника, которого буксирует катер. На преодоление сил сопротивления среды приходится затрачивать дополнительные мощности, а следовательно, и дополнительное — и притом очень значительное — количество топлива. Все это резко увеличивает вес транспортных средств. Для воздушных и космических кораблей вес имеет решающее значение. Поэтому конструкторы борются за снижение каждого килограмма веса самолетов, а для юных техников-авиамоделистов важен буквально каждый грамм веса модели. При очень больших скоростях жидкости и газы приобретают непривычные свойства. Например, водой, выталкиваемой из сопла со сверхзвуковой скоростью, можно пробивать отверстия в твердых горных породах и даже в металле, потому что водяная струя становится «твердой». При полете со скоростями, превышающими скорость звука (а скорость современных самолетов-истребителей превышает ее в 2—3 раза), пилот в случае аварии не только не может выброситься из самолета, но даже и высунуть руку из кабины — поток воздуха мгновенно срежет ее, как бритвой. Поэтому современные скоростные самолеты-истребители оборудованы катапультой, которая с помощью взрывного заряда выбрасывает пилота из кабины вместе с его креслом. В момент катапультирования ограждение защищает пилота от удара со встречным воздушным потоком. Только после того как пилот отлетит от падающего самолета на безопасное расстояние, он раскрывает парашют. Сила сопротивления среды зависит не только от ее агрегатного состояния и скорости движения, но и от формы движущегося тела и степени гладкости его поверхности (рис. 11). Совсем недавно, 20-25 лет назад, у самолета все было «на виду» — колеса, шасси, крепление крыльев. В процессе борьбы за увеличение скорости, маневренности и улучшение других летных характеристик самолетостроителям пришлось убрать внутрь все, что выступало наружу, даже головки заклепок — вместо полукруглых стали применять потайные. Для снижения веса самолета, не в ущерб его прочности, авиаконструкторы разработали сложные формы прокатных профилей, а для уменьшения трения всю наружную поверхность самолета стали тщательно за
глаживать, «зализывать», и покрывать лаком. Самолет, автомобиль и корабль приобрели обтекаемые формы с небольшими изменениями сечений и плавными переходами между ними. Наилучшую форму помогает определить испытание кон- 
струкции или ее модели в аэродинамической трубе (рис. 12). Форма продольного сечения самолета определяется его скоростью: для дозвуковых аппаратов она характеризуется сферической головной частью и заостренной хвостовой. При сверхзвуковых скоростях продольное сечение самолета в головной части похоже на острый конус, а хвостовая часть — плоская, как бы обрубленная. Тяжелый самолет, наделенный большой инерцией, при посадке требует очень длинных взлетно-посадочных полос и больших аэродромов. Это и сложно и дорого. Поэтому авиационные конструкторы стремятся использовать силу сопротивления среды для уменьшения пробега самолета после посадки. Например, у некоторых самолетов делают тормозные парашюты, которые летчик выпускает сразу же после приземления машины, а у сверхзвукового пассажирского лайнера «ТУ-144» (рис. 13) торможение производится при помощи опускания лобового обтекателя, который в полете служит для придания самолету сверхзвуковой формы. Сопротивление движению тела в различных средах различно: наибольшее — в твердой среде, гораздо меньше — в жидкостях, наименьшее — в газах. При большой скорости движения твердого тела в жид- 
кости ее сопротивление выталкивает тело на поверхность. Тело начинает скользить по поверхности — глиссирует. Сопротивление глиссирующего тела становится меньше, и при прежней мощности двигателей скорость судна резко возрастает. Такое свойство натолкнуло кораблестроителей на хорошую идею — создать условия, облегчающие кораблю подъем на поверхность воды и глиссирование. Так появились глиссеры со ступенькой на днище — реданом. Все более широкое распространение приобретают суда на подводных крыльях (рис. 14), создающих судну подъ- 
емную силу, как крылья самолету. Как только судно развивает определенную скорость, оно полностью выходит из воды, а в воде движутся только крылья с очень небольшой поверхностью. Очевидно, еще меньшее сопротивление должно иметь транспортное средство, которое совсем не касается опоры. Так появились суда и автомобили на воздушной подушке, поезда на электромагнитной подушке. Сопротивление воздушной среды меньше, чем сопротивление других сред. Но ведь можно уменьшить сопротивление и самой воздушной среды. Для этого нужно подняться в более разреженные слои атмосферы. Поэтому авиация одновременно с увеличением скорости поднимает и потолок полетов, выводит самолеты на большие высоты — туда, где плотность воздушной среды мала, а значит, мало и сопротивление, оказываемое летящим самолетам. Юные техники со своими моделями участвуют в соревнованиях, на которых основные показатели — скорость, дальность и высота подъема (или глубина). Чтобы добиться наилучших результатов на модели с заданным двигателем, нужно правильно отрегулировать его, подобрать горючее, заставить двигатель развить наибольшую мощность, на которую он способен, а все вредные сопротивления предельно уменьшить. Как этого добиться, вы теперь знаете.
