Перший закон Ньютона

Перший закон Ньютона говорить про те, що будь-яка фізична тіло знаходяться в спокої, або рухомі рівномірно і прямолінійно, буде зберігати свій стан спокою, або рівномірного прямолінійного руху до тих пір, поки, на нього не впливає яке ні будь інше тіло. Під станом спокою мається на увазі, що на тіло не впливають сторонні сили. Або дію сил скомпенсировано.

Малюнок 1 - компенсувати сили.

Якщо зі станом спокою все більш чи менш зрозуміло, то ось зі станом рівномірного прямолінійного руху не дуже. Ньютон каже, що якщо тіло спочатку рухалося прямо і з постійною швидкістю, то до нього потрібно прикласти силу щоб змінити його напрямок або швидкість. У загальному випадку зупинити. На ділі ж де це бачено, щоб тіло рухалося саме по собі без дії сторонніх сил. Будь-яке тіло рано чи пізно зупиняється.


Літаку для руху потрібне паливо. При їзді на велосипеді потрібно постійно крутити педалі, санки по снігу теж самі не їдуть. Так ось закон Ньютона дійсний для інерційних систем відліку. Як Ви здогадалися, навколишній світ в загальному випадку не є такою. З однієї простої причини, на тіла в навколишньому світі впливають безліч сторонніх сил. Руху літака перешкоджає опір повітря, велосипедисту заважає сила тертя кочення, а санок сила тертя ковзання.


Одним із прикладів інерціальнійсистеми може служити рух в космічному просторі. Якщо додати тілу швидкість, то він буде рухатися безперешкодно, поки його не зупинять сторонні сили. Так як відсутні сили тертя об повітря. І на нього не діє сила тяжіння землі. У той же час велосипед, санки і літак теж можна вважати інерціальної системою за однієї умови. Якщо вони рухаються прямолінійно. Сила тертя буде скомпенсирована тягою турбіни, м'язовим зусиллям велосипедиста або людини тягне сани.

Малюнок 2 - Рівномірний рух літака.


До речі зупиниться з пасажирами, велосипедисту буде теж складніше, ніж самому. Якщо ви знаєте, то фура з причепом гальмує завжди саме причепом. Інакше маса причепа просто розчавить тягач під час гальмування. І так ми з'ясували, що сила інерції перешкоджає зміні швидкості в інерціальній системі. Як її збільшення, так і зменшення. Відповідно здатність тіла перешкоджати зміні швидкості називається інертністю тіла.