Перший закон Ньютона – коротко
В якості першого постулату Ньютон назвав принцип інерції, сформульований Галілеєм, кілька уточнивши його. Зокрема, Галілей, на відміну від Ньютона, відносив до руху за інерцією випадок руху по колу з постійною за модулем швидкістю. Поправки в формулювання закону вносилися і після Ньютона. Найбільш важливою з них є поправка про те, що принцип інерції виконується тільки в інерціальних системах відліку. З урахуванням цього перший закон Ньютона формулюється так:
Існують системи відліку, щодо яких тіло в відсутності зовнішнього впливу зберігає свій стан рівномірного прямолінійного руху або спокою.
Такі системи відліку називають інерційних. Перший закон Ньютона ще називають законом інерції.
У побуті виникають ситуації, коли тіло в відсутності зовнішнього впливу починає рухатися прискорено. Традиційний приклад подібного явища – падіння вперед стоїть в автобусі пасажира при різкому гальмуванні. Пасажир, що покоївся до початку гальмування відносно системи відліку, пов’язаної з автобусом, в момент гальмування починає прискорено рухатися. При цьому не можна вказати тіло, під дією якого пасажир змінює швидкість щодо автобуса. Однак нічого парадоксального в цьому явищі немає: просто в даному випадку розглядається рух пасажира щодо автобуса, який при гальмуванні рухається прискорено щодо землі. Система відліку, пов’язана з автобусом, є неінерціальної. Якщо розглянути те саме явище відносно системи відліку, пов’язаної із землею, можна спостерігати дію першого закону Ньютона: при гальмуванні пасажир падає, так як, згідно закону інерції, продовжує рухатися відносно землі, оскільки немає сили, яка змушує його зупинитися. Систему відліку, пов’язану з землею, в даному випадку можна вважати інерціальної.
Проробимо досвід. Зміцнимо на штативі крапельницю і поставимо на основу штатива мензурку таким чином, щоб вода з крапельниці падала прямо в неї. Будемо переміщувати штатив, встановивши його на візку, по горизонтальній поверхні столу. У разі рівномірного руху візка (рис. 31, а) краплі будуть потрапляти в мензурку так само, як якби візок спочивала. При прискореному русі візка (рис. 31, б) краплі з крапельниці в мензурку не потраплять. Таким чином, у першому випадку систему відліку, пов’язану з візком, можна вважати інерціальної, а в другому – ні.
Зауважимо, що, строго кажучи, немає жодної системи відліку, пов’язаної з реальним тілом, яку можна було б вважати інерціальній. Інерціальна система відліку – це ідеалізоване поняття. Однак у багатьох реальних ситуаціях можна з достатньою точністю вважати інерціальній систему відліку, пов’язану з землею, оскільки прискорений рух Землі не робить істотного впливу на багато механічні явища, що відбуваються поблизу її поверхні. При необхідності більш точних розрахунків в якості інерційних розглядаються системи відліку, пов’язані з віддаленими від Землі небесними тілами – Сонцем і зірками.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)