Первый закон Ньютона гласит: «всякое тело находится в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние» (Савельев И.В., «Курс общей физики», «Наука», 1982г.
Вполне себе очевидный закон, но злые языки утверждают, что выполняется он не во всякой системе. И что характер движения зависит от выбора системы отсчета. Например, две системы, движущиеся относительно друг друга с некоторым ускорением. Если относительно одной из них тело покоится, то относительно другой оно, очевидно, будет двигаться с ускорением. Откуда следует, что первый закон Ньютона не может выполняться в обеих системах одновременно. А и правда, но за исключением одного НО. Он и не должен выполняться в обеих системах.
Классическая механика включает в себя два раздела:
Кинематику.
Динамику.
Кинематика рассматривает движения тел, не касаясь причин этого движения. И приведенный пример, как раз относится к кинематике. Никаких сил в этом примере не фигурирует, и причины движения не рассматриваются.
Динамика изучает движение тел в связи с теми причинами, которые это движение обуславливают. Все три закона Ньютона относятся к динамике. И могут быть справедливы только для той системы, в которой рассматриваемые силы, на данный момент работают.
То есть, никакой второй системы в динамике не предусмотрено. Все действия происходят в той системе, в которой происходят.
В данной конкретной системе тело покоится, или движется равномерно прямолинейно, значит никакие силы на него на данный момент не действуют. Можно даже считать это постулатом.
Второй закон касается случая, когда сила прикладывается. Собственно, пока это просто абстрактная сила какой-то величины. Например, 30Н. Никакой системой сила быть не может, так же, как и импульс. Но динамика нашего тела в нашей системе изменится. То есть, эти 30Н, допустим, двухкилограммовому телу сообщат ускорение a=F/m=30/2=15м/с^2.
Третий закон уточняет откуда взялись силы и какие именно. «… всякое действие материальных точек (тел) друг на друга носит характер взаимодействия; силы, с которыми действуют друг на друга материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены, и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки:
F1 = – F2 »
(Трофимова Т.И., «Курс физики», «Высшая школа», 1985г.)
И тут уже начинают проявляться всякие тонкости, связанные с характером этой силы. И может даже, не помешали бы четвертый и пятый закон. Особенно учитывая, что силы могли быть приложены одни, а результат совсем другой. Например, одно из тел (m=2кг) подвергалось бОльшему гравитационному ускорению, и за время пока ускорялось, например, а=9.8 м/с^2 (F=ma=2*9.8=19.6) успело набрать скорость 300м/с. Понятно, что непосредственно при столкновении оно будет воздействовать уже с другой силой. И не только по модулю, но и по характеру силы. И эти два момента придется рассматривать как разные случаи. Кое где, в зависимости от характера сил, можно было бы, даже заменить «взаимодействие» на «сопротивление».
Но и для третьего закона не предусмотрены никакие вторые системы.
Хотите скакать из системы в систему, то пользуйтесь кинематикой и не трогайте законы динамики. В кинематике, шарик налетающий на стенку, или стенка, налетающая на шарик, не обязывают учитывать силы. И как шарик легко отскочит от стенки, так и стенка легко от шарика. В динамике есть большая разница кто на кого налетит.
P/S: И не надо ссылок на ИСО. Это и есть попытки заменить динамику кинематикой. Даже в инерциальной чужой системе первый закон выполнятся не будет. Потому, что он описывает величины и расстановку сил:
А теперь расскажите, что с точки зрения, велосипедиста, движущегося равномерно, прямолинейно, камень будет двигаться по инерции, то есть, никакие силы на него действовать не будут:
Ну, и количественно будет разница.
Продолжение следует.