Всем привет. Сегодня рассмотрим первый закон ньютона.
Что будет, если кот махнет лапой по мячу. Правильно. Мяч покатиться. Это происходит по многим причинам, но основное, что можно выделить уже сейчас – мяч, то есть физический объект, покатился, потому, что к нему было применено механическое действие со стороны другого объекта, то есть кошачьей лапы.
Можно сказать, что в системе отсчета, где тело отсчета наша планета, мяч так бы и оставался в состоянии покоя, если бы не лапа кота. Так и любое другое тело, будет оставаться в состоянии покоя, пока к нему не будет применено действие другого тела. Рядом с этим стоит отметить, что лапа кота придала мячу какое-то ускорение, он двигается с определённой скоростью. То есть признаком наличия механического действия лапы на мяч есть изменение скорости мяча.
А что будет если на тело не действовать ?
Изучая движения тел Галилей установил что скатываясь по наклонной плоскости вниз тела ускоряются, а при движении наклонной плоскостью вверх тела тормозятся. Из этого последовал вывод, что двигаясь по горизонтальной плоскости скорость должна сохранятся постоянной.
В теории всё это конечно логично, но на практике мы видим что двигаясь горизонтальной плоскостью мяч останавливается. Почему так? Очевидным ответом будет то что горизонтальная поверхность тоже действует на движущееся по ней тело: её шероховатость замедляет наш мяч и поэтому он возвращается в состояние покоя. Но Галилей гипотетически представил, что идеально гладкая поверхность, не вызывающая торможения, существует и на основе этого сформулировал закон инерции, который звучит так: на идеально гладких поверхностях скорость объекта относительно Земли сохраняется до тех пор пока на него не подействует другое тело, придав ускорение или замедлив его.
Для того чтобы понимать суть инерция это способность тела сохранять скорость как по направлению, так и по величине, при отсутствии воздействий на тело.
Движение по инерции наблюдается в неподвижных системах отсчета, например в системе отсчета, где земля является точкой отсчета.
А теперь важный момент.
Нельзя сказать находиться тело в движении или нет, если предварительно не указать относительно какой точки отсчета ведётся наблюдение. Например относительно Земли светофор не двигается. Но если сделать точкой отсчета проезжающий мимо автомобиль, то в такой системе отсчета светофор находится в движении, и такие системы будут называться неинерциальными.
Первый закон ньютона говорит: В инерциальной системе отсчета тело свою скорость не меняет, если на него не действуют другие тела. То есть система отсчета где точкой отсчета является автомобиль не инерциальная потому, что светофор меняет в ней свою скорость таки меняет.
Для того чтобы быть уверенным, что система отсчета инерциальная, а нам это нужно потому, что законы ньютона работают в инерциальных системах, нужно быть уверенным что объекты в этой системе двигаются только в связи с воздействием на них других тел.
Да звучит немного запутано, но суть такова, что если мы наблюдаем за светофором то точкой отсчета стоит выбрать Землю, а не автомобиль.