Динамика. Законы Ньютона. Вся Вселенная это закон гравитации

Первый закон Ньютона.

Первый закон Ньютона показывает, как тела находятся в покое и как они движутся прямолинейно . В обоснование этого закона динамики внес большой вклад великий итальянский физик Г.Галилей .


Рисунок 8.1
Вот шарик, катящийся из полированного наклонного стержня.
гравитация тел к Земле, наблюдаемая Галилео Галилеем,
идеально без сопротивления воздуха и трения
он правильно пришел к выводу, что сфера должна вечно двигаться с постоянной скоростью в горизонтальной плоскости . Повышая уровень гладкости наклонной плоскости и горизонтальной поверхности, можно наблюдать, что путь шарика за стержнем по горизонтальной поверхности сокращается (рис. 8.1) .
предшествующих учёных и собственные эксперименты, Ньютон был полностью убеждён в правильности вывода Галилея, а предложенный им закон движения был принят в качестве первого закона динамики.
Если на тело не действуют другие тела или внешние силы, оно сохраняет состояние относительного покоя или прямолинейного плоского движения.
Таким образом, если на тело не действует внешняя сила ( =0) , оно движется в покое ( =0) или с постоянной скоростью по направлению и величине ( =const) .
Склонность тел сохранять состояние покоя или равномерное прямолинейное движение называется инерцией . Именно поэтому первый закон Ньютона еще называют законом инерции.
Известно, что состояние покоя или прямолинейного движения тел определяется только по отношению к некоторой системе счисления. Следовательно, чтобы соблюдать первый закон Ньютона в системе отсчета, система отсчета должна быть свободна от влияния других тел . Свободную от внешних воздействий систему отсчета обычно называют инерциальной системой отсчета . В инерциальной системе отсчета первый закон Ньютона полностью выполняется.
Идеальной инерциальной системы отсчета в природе не существует . Но можно выбрать ряд систем, аппроксимирующих первый закон Ньютона.
Сама Земля движется вокруг своей оси в суточном вращении. На объекты на поверхности Земли действует центростремительная сила , порождаемая вращением Земли. Но этот эффект сравнительно невелик, и если не принимать его во внимание, то систему , связанную с Землей , можно рассматривать как инерциальную систему отсчета. В этом случае за инерциальную систему отсчета принимается система отсчета, связанная с любым телом, покоящимся относительно Земли или движущимся прямолинейно .
Например, предположим, что автомобиль движется по прямой. Предположим, в этом вагоне стоит пассажир . Если автомобиль резко ускорится, пассажир оттолкнется назад, пытаясь сохранить инерцию, но если автомобиль затормозит, пассажир двинется вперед. Следовательно, первый закон Ньютона не выполняется в системе под действием внешней силы. Поэтому система, находящаяся под действием силы , называется неинерциальной системой отсчета . Система отсчета, движущаяся прямолинейно относительно инерциальной системы отсчета, также является инерциальной системой отсчета .
Этот вывод также называют принципом относительности Галилея. Другими словами: механические эксперименты одинаковы во всех инерциальных системах отсчета, или механические эксперименты не могут определить, покоится ли инерциальная система отсчета или движется прямолинейно. Итак, согласно принципу Галилея, инерциальные системы отсчета одинаково мощны, и одну из них невозможно отличить от другой.
Инерция — одно из наиболее общих свойств материи. Оно присуще всем телам, независимо от того, какие они и где находятся. Поэтому всегда необходимо учитывать, что предметы обладают инерцией, ведь на производстве приходится работать с движущимися частями инструментов, оборудования и машин, из-за инерции их нельзя внезапно остановить, а также нельзя внезапно переместить. Это свойство тел выражено в первом законе Ньютона.

3.