До Галилея (начало 17 века ) считалось, чтобы тело двигалось равномерно к нему надо приложить одну силу. Например, чтобы санки двигались равномерно, к ним надо приложить силу (тянуть за верёвку), здесь не учитывалась сила трения санок о снег. Сейчас мы знаем, что санки будут двигаться равномерно, когда равнодействующая этих сил равна нулю.
До Галилея силу связывали со скоростью движения тела. Галилей же рассудил так. Если при движении по наклонной плоскости есть причина (сила), заставляющая тело двигаться с ускорением, то при движении по горизонтальной поверхности такой силы нет, значит тело должно двигаться равномерно прямолинейно или находиться в покое.
Галилей связал силу не со скоростью тела, а с изменением скорости, уравнял состояние покоя и равномерного прямолинейного движения в смысле, что для этих состояний сила не нужна. Действительно, опыт показывает что, например, если отполированному стальному шарику сообщить движение по стеклянной поверхности (свести до минимума силу трения), то шарик долго двигается равномерно прямолинейно.
Способность тела сохранять своё состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инерцией.
Приведём один из примеров проявления инерции. Представим равномерно прямолинейно движущийся поезд, в вагоне которого человек подпрыгнул. Казалось бы он должен "отстать" от поезда, но он опускается на то же место на полу, с которого подпрыгнул. Значит, он по инерции прошёл такой же путь, что и вагон. В этом заключается смысл явления инерции, то есть телу присуще движение по инерции.
Законы Ньютона были сформулированы и выполняются в системе отсчёта, связанной с поверхностью Земли. Эту систему отсчёта назвали инерциальной , а первый закон Ньютона назвали законом инерции. Инерциальными также являются все системы отсчёта, связанные с телами, движущимися по поверхности Земли равномерно и прямолинейно. Системы отсчёта, связанные с телами, движущимися с ускорением называются неинерциальными системами отсчёта. В них законы Ньютона не выполняются.
Свойство тела двигаться по инерции проявляется в неинерциальных системах отсчёта в появлении сил инерции (см. занятие 18).
Сила инерции появляется, например, при движении автобуса с ускорением. На тело, находящееся в автобусе, действует сила инерции, равная произведению массы тела на ускорение автобуса
направленная в сторону обратную направлению вектора ускорения автобуса.
Сила инерции действует на автомобиль и при его движении по закруглению. Здесь сила инерции направлена в сторону обратную нормальному ускорению, то есть от центра кривизны и поэтому называется центробежной силой инерции.
Центробежная сила инерции действует и на тело, находящееся на поверхности вращающегося диска
На тело, движущееся по радиусу вращающегося диска, действует ещё сила инерции, называемая силой Кориолиса (см. силы Кориолиса)
Таким образом, инерция - это присущее телу свойство, выделенное в динамике в отдельный закон, называемый первым законом динамики (законом инерции):
Всякое тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние.
Когда говорим о состоянии покоя тела, имеем в виду не абсолютный покой, а покой в рассматриваемой системе отсчёта.
К.В. Рулёва Подписывайтесь на канал сами и сообщите о нём своим друзьям, одноклассникам. Здесь непременно найдёте много полезного для себя.
Посмотрите ещё занятие 14 (законы Ньютона) и историю возникновения
основных законов динамики.
Ссылки на другие занятия даны в Занятии 1.
