Краеугольным камнем (а точнее, тремя камнями) динамики – раздела механики, описывающего причины взаимодействия между телами – являются законы Ньютона. Не будем уходить в дела давно минувших дней и разбирать оригинальные формулировки, записанные сэром Исааком: поговорим о сути.
Первый закон постулирует существование инерциальных систем отсчёта (ИСО) и описывает их свойства. Особенности этих систем отсчёта:
- Во всех ИСО физические процессы протекают одинаково. То есть, если в одной ИСО свободное падение происходит с ускорением 9,8 м/с², то такое же ускорение свободного падения будет и в других ИСО.
- Если на тело не действуют силы, или же их сумма равна нулю, то тело покоится или двигается равномерно и прямолинейно.
Вторую часть предложения можно переформулировать: "...у тела отсутствует изменение скорости". Изменение скорости описывает ускорение (вспоминаем кинематику), и от этой взаимосвязи (если сила равна нулю, то ускорение равно нулю) можно перейти ко второму закону Ньютона: ускорение тела равно отношению суммы (векторной суммы, очевидно) сил, создавших это ускорение, к массе тела. Направление ускорения будет таким же, как и направление равнодействующей сил.
Третий закон Ньютона описывает силы взаимодействия 2 тел. Допустим два тела с зарядами разного знака притягивают друг друга. Тогда сила со стороны 1го тела, действующая на 2е, будет численно равна силе со стороны 2го тела (одна 10 Ньютонов – другая тоже). Они будут направлены в разные стороны вдоль линии, соединяющей тела. То есть эти силы – противоположные вектора. Уточнение про заряды не было случайным: обе силы должны быть иметь одну природу (в нашем случае - быть электромагнитными).
Эти 3 интуитивно понятных правила, подтверждённые экспериментами и теорией бесконечно много раз, определяют основы взаимодействия тел в ньютоновской механике. Их стоит знать и понимать для последующего изучения физики.
