О том, как классическую физику дискредитируют, сводя законы динамики (Динамика изучает движение тел в связи с теми причинами, которые это движение обуславливают.) к кинематике (Кинематика рассматривает движения тел, не касаясь причин этого движения.), мы уже рассказывали. А теперь давайте внимательнее посмотрим, как именно это происходит. Собственно, пол странички текста в учебнике
Первый закон, как и остальные два, относится к разделу динамика, поэтому основу закона составляет причина:
отсутствие сторонних сил.
Откуда вытекает следствие:
движение по инерции.
И описание этого движения:
равномерное, прямолинейное/покой.
Оба названных состояния отличаются тем, что на них не действуют сторонние силы, и движение происходит по инерции. Но эта часть закона, которая, собственно, его суть – опускается, и оба названных состояния начинают отличаться тем, что ускорение их равно нулю. То есть, причины и следствие динамического закона далее не рассматриваются. Рассматривается только часть, общая с кинематикой – описательная. Про прямолинейное, равномерное движение.
Давайте приведем пример такого тела. Пусть когда-то давным-давно, в некой звездной системе произошел взрыв, и один из обломков. счастливо преодолев всяческие гравитационные препоны, вышел на оперативный простор, по которому и дрейфует. Сторонние силы на него не действуют, движется он по инерции, естественно, равномерно прямолинейно. Далее у нас появляется некая система, движущаяся с ускорением, и относительно нее наш обломок уже движется с ускорением. Ура, первый закон не выполняется.
Действительно, описательная часть уже не соответствует закону. Однако причины и следствие ничуть не изменились. На обломок, так же, не действуют сторонние силы, и движется он, все так же по инерции. Можно ли на полном серьезе считать, что закон не выполняется?
Давайте посмотрим, что такое инерциальная система. Собственно, система, движущаяся равномерно, прямолинейно. Это кинематика – описание без указания причин. Если рассматривать причины, то такая система может вовсе не соответствовать первому закону. В прошлой статье у нас был пример с камнем и велосипедистом. Система велосипедиста инерциальная: движется он равномерно, прямолинейно. Но именно потому, что на него действуют сторонние силы – он так и движется. Если эти силы исчезнут (педаль отвалится), то система перестанет быть инерциальной. То есть, противоречие с законом налицо. И в данной инерциальной системе мы получаем невыполнение первого закона. Поскольку и сторонние силы, и равномерное, прямолинейное движение – наличествуют одновременно. Поэтому формулировка: «система отсчета, в которой выполняется первый закон Ньютона, называется инерциальной» сильно притянута за уши. Просто: «система, движущаяся равномерно, прямолинейно». И это из раздела кинематика.
Ну, и еще один примерчик. Пусть у нас есть две системы, в обеих вбит колышек, к нему привязан шарик. С точки зрения обеих систем, шарики неподвижны и выполняют первый закон Ньютона.
Про системы известно, что они движутся. Поскольку выполнение закона очевидно, то очевидно и, что системы движутся прямолинейно, равномерно, или покоятся. А теперь, что называется: «камера отъезжает»:
Имеем пример выполнения первого закона в неинерциальных системах.
И еще один примерчик: относительно инерциальной системы отсчета, в которой выполняется первый закон Ньютона с некоторым ускорением движется еще одна система. И с точки зрения этой системы, инерциальная система движется с некоторым ускорением, и никакая она не инерционная.