Первый закон Ньютона Инерциальные системы отсчёта

Первый закон Ньютона гласит: в инерциальных системах отсчёта (ИСО) всякое тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют силы или их сумма равна нулю.

Эта формулировка не только выражает суть закона, но и содержит определение понятия «инерциальная система отсчёта».

Прежде всего выясним, что такое инерциальная система отсчёта.

Ответ на этот вопрос содержится в формулировке первого закона Ньютона: в инерциальных системах отсчета всякое тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют силы или их сумма (сумма сил) равна нулю.

Другими словами, система отсчёта инерциальна, если сумма сил, действующих на неподвижное тело (или на тело, движущееся равномерно и прямолинейно), равна нулю.

Для того чтобы определить, инерциальна ли какая-либо система отсчёта, необходимо измерить все силы, действующие на неподвижное в этой системе отсчёта тело. Если векторная сумма измеренных сил окажется равной нулю, то система отсчёта инерциальна. Если же сумма сил, действующих на неподвижное тело, не равна нулю, то система отсчёта неинерциальна.

Допустим, что некоторая система отсчёта инерциальна.

Пусть некоторое тело покоится в этой системе отсчёта.

Пусть другая система отсчёта движется относительно первой равномерно и прямолинейно (г. е. с ускорением, равным нулю).

Как следует из преобразований Галилея (см. раздел 1.1.6), в такой системе отсчёта ускорение рассматриваемого тела будет равно нулю. Следовательно, в этой системе отсчёта рассматриваемое тело будет двигаться равномерно и прямолинейно.

Но это значит, что и эта система отсчёта инерциальна (см. определение понятия «инерциальная система отсчёта»).

Следовательно, любая система отсчёта, движущаяся равномерно и прямолинейно относительно инерциальной системы отсчёта, также инерциальна.

Суть первого закона Ньютона заключается в следующем: в инерциальных системах отсчёта всякое тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют силы или их сумма равна нулю. Другими словами, для того чтобы тело двигалось, силы нс нужны!

Опыт, накопленный людьми, противоречит этому выводу. Действительно, для того чтобы в нашем мире тело двигалось, к нему необходимо прикладывать силу. Но она нужна нс для того, чтобы тело двигалось. Сила нужна для того, чтобы преодолеть трение, препятствующее движению тела. Если бы удалось уничтожить трение, то для того, чтобы тело двигалось, силы были бы не нужны. Тела, не испытывающие воздействия сил и которые на момент начала наблюдения покоились, будут и дальше покоиться, а тела, которые двигались, продолжат двигаться равномерно и прямолинейно.

Конечно, для того чтобы какое-либо тело начало двигаться, необходимо воздействие силы. Но начало движения (т. е изменение скорости) и движение не одно и то же.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >