Тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения до тех пор, пока отсутствует внешнее воздействие или оно скомпенсировано.

Свойства тел сохранять состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения называется ИНЕРЦИЕЙ. Мерой инертности тела является МАССА.

Инерциальные системы отсчета

Системы отсчета, в которых выполняется 1-ый закон Ньютона, называются инерциальными.

Поскольку 1-ый закон Ньютона уравнивает состояние покоя и равномерного, прямолинейного движения, то любая система координат, движущаяся равномерно и прямолинейно относительно инерциальной также является инерциальной.

Принцип относительности Галилея

Все механические явления проистекают одинаковым образом во всех инерциальных системах отсчета

Пример: Стрельба по мишеням на корабле, который движется равномерно и прямолинейно относительно берега.

Один стрелок стоит на корме, а другой на носу. Оба стреляют одновременно из одинакового оружия. Вопрос: чья пуля раньше поразит мишень?

Решение этой задачи в системе координат, находящейся на берегу, является достаточно громоздким. Решение этой задачи в системе координат, расположенной на палубе корабля, тривиально – стрелки неподвижны, выстрелы производятся одновременно, скорости пуль одинаковы. И в том и другом случае расчет показывает, что мишени будут поражены одновременно.

Из принципа относительности Галилея следует, что на основании законов движения тел невозможно выделить какую-либо инерциальную систему отсчета среди других.

Примечания: 1. В неинерциальных системах отсчета этот принцип неприменим.

Примеры: стрельба на корабле, который движется с ускорением.

2. Долгое время полагалось, что этот принцип справедлив для любых скоростей.

Ой закон Ньютона

Два фундаментальных понятия в динамике – масса и сила

 

МАССА

Понятие о массе имеет несколько аспектов

МАССА как мера количества вещества

Обыденное или «житейское» определение массы - это количество вещества. Из определения самого Ньютона: Масса - это количество материи пропорциональное плотности и объему тела.

Согласно этой концепции, массу тела можно определить, используя эталонную массу и невесомый стержень, закрепленный на оси вращения.

 

МАССА как мера инертности

Опыты с брусками на наклонной плоскости, переходящей в горизонтальную поверхность. Кинематика движения брусков из одинакового материала, различающихся по массе, совпадает как на наклонном, так и горизонтальном участке пути. Однако динамические характеристики движения этих брусков различны – для остановки бруска большей массы на горизонтальном участке пути требуются большие усилия.

 

O

m2

m1

V2

V1

Опыты с брусками, находящимися на горизонтальной поверхности и пружиной, зажатой между ними.

Скорости, которые приобретают бруски после распрямления пружины, обратно пропорциональны их массам:

 

V₁:V₂=m₁:m₂ или m₁V₁=m₂V₂

Вывод: Тела с большей массой в большей степени препятствуют изменению своего состояния.