Prije gotovo 2500 godina, starogrčki znanstvenik Aristotel tvrdio je: da bi se tijelo kretalo, mora se cijelo vrijeme "pomicati", a što je veća brzina tijela, to je potrebno više napora. Upravo je utjecaj jednog tijela na drugo Aristotel nazvao silom.

Prema Aristotelu, sila je uzrok gibanja.

Veliki talijanski znanstvenik Galileo Galilei bio je prvi znanstvenik koji je s promatranja prešao na eksperimente. Proučavajući kretanje tijela u uvjetima maksimalnog smanjenja sile trenja (Galileo je eksperimentirao s loptama koje su se kotrljale iz nagnutog padobrana), znanstvenik je formulirao zakon nazvan "zakon inercije".
Ako na tijelo ne djeluju druga tijela, ono ostaje u stanju mirovanja ili se giba pravocrtno i jednoliko.

Sposobnost tijela da održe svoju brzinu nepromijenjenom ako na njih ne djeluju druga tijela naziva se pojava tromosti.

Gibanje po inerciji može se smatrati kretanjem paka nakon udarca palicom ili kretanjem lopte duž staze tijekom igre kuglanja. Po inerciji jahač prelijeće preko glave konja ako se konj spotakne; Sportaš zbog inercije preleti upravljač bicikla i iz nepažnje naleti na prepreku.
Kako bi se trebalo ponašati tijelo koje nije pod utjecajem drugih tijela? Kao što je Aristotel tvrdio, takvo tijelo mora mirovati, njegova brzina mora biti nula.

Prema Newtonu, akceleracija takvog tijela trebala bi biti nula.

Prema Newtonovom učenju, sila je uzrok promjena u gibanju tijela.

To znači da u određenom referentnom okviru tijelo na koje druga tijela ne utječu može mirovati ili se gibati pravocrtno i jednoliko. Ovo je prvi Newtonov zakon:

Bilo koje tijelo nastavlja biti u stanju mirovanja ili jednolikog i pravocrtnog gibanja sve dok i osim ako nije prisiljeno promijeniti to stanje silama koje na njega djeluju.

Međutim, kasnije je postalo jasno da prvi Newtonov zakon nije implementiran u svim referentnim sustavima. Dakle, radio je s izvanrednom točnošću u referentnom okviru povezanom sa Zemljom, ali u referentnom okviru povezanom s automobilom koji vozi mostom, Newtonov prvi zakon ne radi ako automobil počne ubrzavati ili usporavati.

Oni referentni sustavi u kojima je zakon tromosti primijenjen nazivaju se inercijski, a oni u kojima nije primijenjen neinercijski.

Prema modernim konceptima, prvi Newtonov zakon je formuliran na sljedeći način:

Postoje takvi referentni sustavi u odnosu na koje tijela zadržavaju svoju brzinu nepromijenjenu ako na njih ne djeluju druga tijela ili se djelovanje drugih tijela kompenzira.

Dakle, postoje referentni sustavi u kojima djeluje zakon tromosti. Svako slobodno tijelo može se povezati s referentnim sustavom koji se naziva inercijski. Dakle, postoji beskonačno mnogo inercijalnih referentnih sustava. U mnogim problemima, inercijalni referentni sustav može se s visokim stupnjem točnosti smatrati referentnim sustavom povezanim sa Zemljom.

Tijela se ne mogu samostalno pokrenuti ili promijeniti smjer; za to je potrebno djelovanje vanjske sile. Ovaj otpor promjeni naziva se inercija, što jednostavno znači da tijela u mirovanju ostaju u stanju mirovanja, a tijela u pokretu ostaju u pokretu, sve dok na njih ne djeluju vanjske sile.

Na primjer, nakon isključivanja električnog ventilatora, kotač s lopaticama nastavlja se brzo okretati neko vrijeme i tek onda usporava i zaustavlja se. Kad ne bi bilo trenja u ležajevima i aerodinamičkog otpora, kotač bi se vrtio neograničeno i nakon što bi se ventilator isključio. Međutim, nakon što se kotač zaustavi, neće se moći ponovno samostalno okretati. Da bi ventilator počeo raditi potrebna je vanjska sila,

u ovom slučaju elektromotor. Želja svih tijela da održe stanje gibanja ili mirovanja objašnjava zašto putnici koji stoje u prolazu vlaka počinju padati unatrag ili naprijed u trenucima kada vlak kreće ili se zaustavlja (slike gore i dolje).

Otkako je grčki filozof Aristotel uveo koncept inercije prije više od 2000 godina, mnogi su veliki mislioci zbunjivali njegovo značenje. Godine 1635. talijanski fizičar Galileo Galilei izveo je niz eksperimenata s loptama koje su se kotrljale niz nagnutu ravninu, što je znanstveniku omogućilo da po prvi put formulira koncept inercije u njezinu modernom smislu. Nadovezujući se na Galilejev rad, Isaac Newton sažeo je svoja zapažanja o inerciji u prvi od tri zakona mehanike koji nose njegovo ime.

Tijela u mirovanju

Kao što je prikazano na slici iznad teksta, putnici su zatečeni kada vlak krene i počnu padati unatrag. Na dijagramu s desne strane vidi se da sila koja sprečava putnike od pada osigurava remen za ruku, dok ih gravitacija drži na mjestu. Putnici reagiraju na ubrzanje kao da ih nevidljiva sila vuče natrag.

Tijela koja se kreću

Kada vlak u pokretu usporava, njegove kočnice stvaraju silu suprotnu od smjera vožnje (plava strelica). Budući da nema sile kočenja na putnike koji stoje unutar vlaka, oni nastavljaju kretanje i počinju padati prema naprijed. Sila koja se prenosi kroz ručni remen i sila gravitacije zaustavljaju pad putnika. Naglo kočenje vlaka daje putnicima osjećaj da ih neka sila gura naprijed.

Galilejev eksperiment

Promatrajući kuglice koje se kotrljaju po kosim ravninama, Galileo je ispravno formulirao pojam tromosti. U nedostatku trenja koje usporava gibanje tijela, kuglica koja se kotrlja niz nagnutu ravninu nastavila bi se kotrljati po drugoj nagnutoj ravnini (gornja slika) sve dok se njezina kinetička energija (energija gibanja) potpuno ne potroši na svladavanje sile teže. U srednjem primjeru, lopta se kreće dalje duž druge nagnute ravnine nego u gornjem primjeru, budući da druga nagnuta ravnina nije toliko strma. Galileo je zaključio da kad bi se kut druge nagnute ravnine još smanjio, lopta bi se otkotrljala još dalje prije nego što bi popustila gravitaciji. A da je druga ravnina horizontalna, kao u donjem primjeru, gravitacija ne bi utjecala na kretanje i lopta bi se kotrljala zauvijek.

Kinematika daje matematički opis mehaničkog gibanja, ne zadržavajući se na fizičkim razlozima zašto se kretanje događa na ovaj određeni način. Dinamika proučava mehaničko kretanje, otkrivajući razloge koji kretanju daju poseban karakter. Osnova dinamike su Newtonovi zakoni, koji u biti predstavljaju generalizaciju velikog broja eksperimentalnih činjenica i opažanja.

§ 15. Tromost. Newtonov prvi zakon

Objašnjenje uzroka mehaničkog gibanja u dinamici temelji se na korištenju ideja o međudjelovanju tijela. Međudjelovanje tijela uzrok je promjene brzine njihova gibanja, odnosno ubrzanja. Ubrzanje tijela u određenom trenutku određeno je položajem i kretanjem okolnih tijela.

Referentni sustavi u dinamici. U kinematici svi referentni sustavi imaju jednaka prava i jednako vrijede. U dinamici je prirodno nastojati odabrati referentni sustav na takav način da mehaničko gibanje u njemu izgleda što jednostavnije. Slijedeći povijesno iskustvo čovječanstva, započnimo svoje razmišljanje u referentnom okviru povezanom sa Zemljom.

Počevši od Aristotela, gotovo dvadeset stoljeća postojala je predrasuda da je na Zemlji kretanje konstantnom brzinom zahtijeva vanjski utjecaj da bi se ona održala, a u nedostatku takvog utjecaja kretanje prestaje i tijelo dolazi u stanje mirovanja. Čini se da sve iskustvo promatranja kretanja oko nas ukazuje upravo na to.

Bio je potreban genij Galilea i Newtona da vidi pravu, potpuno drugačiju sliku svijeta i shvati da nije kretanje konstantnom brzinom ono što zahtijeva objašnjenje, već promjena brzine. Stanje gibanja konstantnom brzinom ekvivalentno je stanju mirovanja u smislu da je, poput mirovanja, prirodno, ne zahtijeva nikakvo “objašnjenje”, nikakav razlog. Drugim riječima, nema ničeg iznimnog u stanju mirovanja. Koliko je ovaj korak bio težak može se prosuditi barem po

činjenica da je Galileo stigao tek napola: vjerovao je da je pravocrtno gibanje sačuvano samo u zemaljskim razmjerima, a za nebeska tijela je “prirodno”, očuvano gibanje kružno.

Kretanje po inerciji. Gibanje tijela koje se odvija bez vanjskih utjecaja obično se naziva gibanje po inerciji. U zemaljskim uvjetima takva se kretanja praktički nikada ne događaju. Do ideje gibanja po inerciji može se doći kao rezultat ekstrapolacije na idealizirane uvjete. Zamislimo, na primjer, komad leda koji klizi po horizontalnoj površini. Ako je ta površina hrapava, poput asfalta, komad leda bačen preko nje brzo će se zaustaviti. Ali u ledenim uvjetima, kada je asfaltna površina prekrivena tankim slojem leda, klizanje leda će trajati mnogo duže. Moglo bi se pomisliti da bi se u graničnom slučaju savršeno glatke površine takvo gibanje nastavilo beskonačno.

U školskoj učionici fizike mogu se postići gotovo idealni uvjeti za inercijsko gibanje korištenjem “zračne staze”, gdje gotovo da nema trenja na površini (slika 61).

Riža. 61. Staza sa zračnim jastukom, koja omogućuje kretanje s vrlo malim ubrzanjem

Komprimirani zrak koji izlazi iz malih rupica stvara “zračni jastuk” koji podupire kolica koja se kreću, a nakon laganog guranja kolica se dugo gibaju konstantnom brzinom, elastično se odbijajući od krajeva staze uz pomoć opružni branici. Dakle, čini se da u nedostatku vanjskih utjecaja tijelo održava stanje mirovanja ili gibanja konstantnom brzinom.

Sada da vidimo što se događa ako se pokus sa zračnom tračnicom izvede u vagonu vlaka u pokretu. Ispada da se s jednolikim pravocrtnim kretanjem vlaka u odnosu na Zemlju sve događa potpuno isto kao u učionici fizike. Međutim, kada vlak ubrzava, koči, kreće se po zavojima i kada se trese na neravnim tračnicama, sve se događa drugačije.

Na primjer, kada se vlak počne kretati, kolica na tračnici postavljenoj uz sam automobil počinju se kretati u odnosu na automobil u suprotnom smjeru. Unatoč tome, za promatrača koji stoji na platformi, kolica će ostati na mjestu kakva su bila, samo će se gusjenica ispod njih početi kretati zajedno s kolima. Kada vlak zakoči, kolica koja nepomično stoje na zračnoj pruzi pojurit će naprijed. Međutim, za promatrača na peronu, kada vlak koči, kolica se nastavljaju kretati ravnomjerno istom brzinom. I tako dalje.

Kakav zaključak proizlazi iz ovoga? Očito je da je referentni sustav povezan s vlakom koji se jednoliko i pravocrtno kreće jednako prikladan kao onaj koji je povezan sa Zemljom. I u jednom i u drugom referentnom okviru tijelo, u nedostatku vanjskih interakcija, ili miruje ili se giba konstantnom brzinom. Kod ubrzanog gibanja referentnog sustava tijelo više ne održava stanje mirovanja niti jednolikog gibanja. Brzina tijela se mijenja čak i kada druga tijela ne djeluju na njega, odnosno "bez razloga".

Inercijalni referentni sustavi. Dakle, u dinamici nestaje jednakost i jednakost svih referentnih sustava. U proizvoljnom referentnom sustavu može doći do promjene brzine tijela bez interakcije s drugim tijelima. Referentni okviri u kojima tijelo koje ne djeluje s drugim tijelima održava stanje mirovanja ili ravnomjernog pravocrtnog gibanja nazivaju se inercijskim. U razmatranim primjerima referentni sustav pridružen Zemlji i referentni sustav pridružen jednoliko i pravocrtno gibajućem vlaku mogu se približno smatrati inercijalnim, za razliku od referentnog sustava pridruženog ubrzanom kretanju vlaka.

Dakle, uvođenje inercijalnog referentnog okvira temelji se na korištenju koncepta slobodnog tijela. Ali kako možete biti sigurni da je tijelo doista slobodno, tj. da ne stupa u interakciju s drugim tijelima? Sve interakcije između makroskopskih tijela poznate u fizici, kao što su gravitacijske sile ili elektromagnetske interakcijske sile, smanjuju se s povećanjem udaljenosti. Stoga možemo pretpostaviti da tijelo koje je dovoljno udaljeno od drugih tijela ne doživljava praktički nikakav njihov utjecaj, tj. da je slobodno. U stvarnosti, kao što smo vidjeli, uvjeti slobodnog kretanja mogu se ispuniti samo približno, s više ili manje točnosti. Odavde je jasno da je nemoguće izvesti takav eksperiment koji bi se mogao smatrati izravnim, rigoroznim dokazom postojanja inercijalnih referentnih okvira.

Geocentrični i heliocentrični referentni sustavi. Koji se referentni sustavi mogu smatrati inercijalnim? U mnogima

U praktično važnim slučajevima, referentni sustav povezan sa Zemljom može se smatrati inercijalnim - takozvani geocentrični referentni sustav. Ali nije strogo inercijalan, što dokazuju poznati pokusi s Foucaultovim njihalom i s otklonom slobodno padajućih tijela od okomice. Uz mnogo veći stupanj točnosti, heliocentrični referentni okvir povezan sa Suncem i "fiksnim" zvijezdama može se smatrati inercijskim. Svaki referentni sustav koji se kreće relativno u odnosu na inercijalni s konstantnom brzinom u veličini i smjeru također je inercijalan. Referentni sustav koji se ubrzano kreće u odnosu na heliocentrični sustav, osobito rotirajući, više neće biti inercijalan. Neinercijalnost geocentričnog referentnog sustava povezana je uglavnom s dnevnom rotacijom Zemlje oko svoje osi.

Newtonov prvi zakon. Gore formulirane odredbe čine sadržaj prvog Newtonovog zakona u njegovom modernom razumijevanju:

Postoje referentni sustavi u kojima tijelo koje ne djeluje s drugim tijelima održava stanje mirovanja ili ravnomjernog pravocrtnog gibanja. Takvi referentni sustavi nazivaju se inercijski.

Tvrdnja o postojanju inercijalnih referentnih sustava, koja čini sadržaj prvog Newtonovog zakona, ekstrapolacija je rezultata stvarnih pokusa na idealizirani slučaj potpunog nepostojanja interakcije dotičnog tijela s drugim tijelima. Napomenimo da prvi Newtonov zakon, iako postulira postojanje inercijalnih referentnih okvira, ipak ne govori ništa o fizikalnim razlozima koji razlikuju inercijske referentne okvire od svih ostalih referentnih okvira.

Slobodno tijelo. U raspravi o inercijskim referentnim okvirima i prvom Newtonovom zakonu korišten je koncept slobodnog tijela. Strogo govoreći, zanemarene su dimenzije tijela i zapravo se mislilo na slobodnu materijalnu točku. Dakle, u odnosu na prava tijela, sve gore rečeno vrijedi za takva gibanja, čija priroda ne ovisi o veličini i obliku tijela. Drugim riječima, ograničavamo se samo na slučajeve u kojima se gibanje tijela može smatrati translatornim. Ovdje ne možemo razlikovati brzine raznih točaka produženog tijela i govoriti o brzini tijela kao cjeline. Isto vrijedi i za ubrzanja raznih točaka produženog tijela.

Slobodno ispruženo tijelo u inercijalnom referentnom sistemu može biti u stanju jednolike rotacije po inerciji. Na primjer, zvijezde koje su udaljene od drugih nebeskih tijela mogu se okretati oko svoje osi. Naše Sunce također rotira. Na

Pri takvoj rotaciji točke tijela koje ne leže na osi gibaju se ubrzano. Ovo ubrzanje nastaje međudjelovanjem između različitih dijelova produženog tijela, odnosno unutarnjih sila. Međutim, općenito, tako prošireno slobodno tijelo u inercijalnom referentnom okviru može samo mirovati ili se gibati pravocrtno i jednoliko.

U kojem su smislu stanje mirovanja i stanje jednolikog pravocrtnog gibanja tijela ekvivalentni?

Koje se gibanje naziva gibanjem po inerciji? Je li moguće praktično izvesti takav pokret?

Kako možete biti sigurni da određeno tijelo ne stupa u interakciju s drugim tijelima?

Što je inercijalni referentni okvir? Navedite primjere inercijalnih referentnih sustava.

Čime se objašnjava ubrzanje različitih točaka produženog tijela koje rotira inercijom?

Inercijski sustavi i iskustvo. Uvođenje pojma inercijalnih referentnih sustava nailazi na određene logičke poteškoće. Njihova se bit može razumjeti iz sljedećeg razmišljanja.

Što je inercijalni referentni okvir? To je sustav u odnosu na koji se promatrano tijelo giba jednoliko i pravocrtno ili miruje ako ne djeluje s drugim tijelima. Ali što to znači - tijelo ne stupa u interakciju s drugim tijelima? To jednostavno znači da se tijelo giba ravnomjerno i ravnomjerno u inercijalnom referentnom okviru. Postoji začarani krug. Da biste se iz njega izvukli, morate imati neovisnu sposobnost da potvrdite da nema interakcije.

Kao što je već spomenuto, sve poznate interakcije makroskopskih tijela smanjuju se s povećanjem udaljenosti među njima. Ali u stvarnosti, ne može se biti siguran da ne postoji interakcija samo zato što se nijedno drugo tijelo ne dodiruje ili nije jako blizu određenog tijela. Gravitacijske ili elektromagnetske sile mogu igrati važnu ulogu čak i kada u blizini određenog tijela nema drugih tijela, jer te sile ne opadaju dovoljno brzo s udaljenošću. Stoga je utvrđivanje činjenice odsutnosti međudjelovanja na temelju prostorne udaljenosti tijela približno. I premda je u praksi uvijek moguće na ovaj način utvrditi postojanje slobodnih tijela i inercijskih referentnih okvira s potrebnom točnošću, pitanje u načelu ostaje otvoreno. U tom smislu, ne postoji "odlučujuće" iskustvo koje bi se moglo uzeti u obzir

kao eksperimentalni dokaz valjanosti prvog Newtonovog zakona.

Da biste eksperimentalno potvrdili da je odabrani referentni sustav inercijalan, potrebno je imati slobodno tijelo. Kako se može utvrditi da je određeno tijelo slobodno, odnosno da ne djeluje uzajamno s drugim tijelima?

Svako tijelo nastavlja se održavati u stanju mirovanja ili jednolikog i pravocrtnog gibanja sve dok i osim ako nije prisiljeno primijenjenim silama da promijeni to stanje.

Suvremeni tekst zakona:

Priča

Drevni grčki znanstvenici, sudeći prema radovima koji su došli do nas, razmišljali su o razlozima provizije i prestanka kretanja. U Aristotelovoj "Fizici" (IV. st. pr. Kr.) daje se sljedeće razmišljanje o kretanju u praznini:

Međutim, sam Aristotel je vjerovao da praznina ne može postojati u prirodi, au njegovom drugom djelu, Mehanici, stoji:

Promatranja su doista pokazala da se tijelo zaustavilo kada je prestala sila koja ga je gurala. Nije uzeto u obzir prirodno suprotstavljanje vanjskih sila (sile trenja, otpor zraka i sl.) gibanju guranog tijela. Stoga je Aristotel povezivao nepromjenjivost brzine kretanja bilo kojeg tijela s nepromjenjivošću sile koja na njega djeluje.

Tek dva tisućljeća kasnije, Galileo Galilei (1564-1642) uspio je ispraviti ovu Aristotelovu grešku. U svom djelu “Razgovori o dvije nove znanosti” napisao je:

Ova se prosudba ne može izvesti izravno iz pokusa, jer je nemoguće isključiti sve vanjske utjecaje (trenje, itd.). Stoga je Galileo ovdje prvi upotrijebio metodu logičkog mišljenja, temeljenu na neposrednim opažanjima i sličnu matematičkoj metodi dokazivanja kontradikcijom. Ako nagib ravnine prema horizontali uzrokuje ubrzanje tijela koje se po njoj kreće prema dolje i usporavanje tijela koje se po njoj kreće prema gore, tada, kada se kreće po horizontalnoj ravnini, tijelo nema razloga za ubrzavanje ili usporavanje, a mora biti u stanju jednolikog gibanja ili mirovanja .

Tako je Galileo jednostavno i jasno dokazao vezu između sile i promjene brzine (akceleracije), a ne između same sile i brzine, kako su smatrali Aristotel i njegovi sljedbenici. Ovo Galilejevo otkriće ušlo je u znanost kao Zakon inercije. Valja napomenuti da je Galileo dopustio slobodno kretanje ne samo u ravnoj liniji, već iu krugu (navodno iz astronomskih razloga). U svom modernom obliku, zakon tromosti formulirao je Descartes. Newton je uključio zakon inercije u svoj sustav zakona mehanike kao prvi zakon.

Povezani pojmovi

Inercija- svojstvo tijela da više ili manje sprječava promjenu svoje brzine u odnosu na inercijski referentni okvir kada je izloženo vanjskim silama. Mjera tromosti u fizici je inercijalna masa.

Vidi također

Književnost

• Leach J.W. Klasična mehanika. M.: Strani. književnost, 1961.
• Spaski B.I.. Povijest fizike. M., "Viša škola", 1977.
  • Svezak 1. Dio 1; dio 2
  • Svezak 2. 1. dio; dio 2
• Kokarev S. S. Tri predavanja o Newtonovim zakonima. Jaroslavlj. sub. Zbornik radova RNEC Logos, sv. 1, 45-72, 2006.

Bilješke

Zaklada Wikimedia.

2010.:

Sinonimi:

antonimi

- (lat. inertia, od iners neumjetan). Opće fizičko svojstvo tijela: nemogućnost spontane promjene položaja u mirovanju i kretanju. Rječnik stranih riječi uključenih u ruski jezik. Čudinov A.N., 1910.… … Rječnik stranih riječi ruskog jezika

Vidi misa. Filozofski enciklopedijski rječnik. 2010. INERCIJA (od lat. inertia - nedjelovanje) - u mehanici ... Filozofska enciklopedija

Inercija- Inercija ♦ Inercija Koliko god paradoksalno zvučalo, inercija je prije svega sila - moć tijela da zadrži svoj položaj u kretanju ili mirovanju. Doista, prema principu inercije, materijalni objekt sam održava stanje mirovanja ili... Sponvilleov filozofski rječnik

inercija- i, f. tromost lat. inercija. 1. Svojstvo tijela da održavaju stanje mirovanja ili gibanja do neke sila ih neće izvesti iz ovog stanja. BAS 1. Konj se prepustio sili inercije koja ga je odnijela daleko izvan jarka. Debeo. A. Karenjina...... Povijesni rječnik galicizama ruskog jezika

Vidi lijenost... Rječnik sinonima

- (od lat. inertia inaction) (inercija), u mehanici svojstvo materije. tijela, što se ogleda u 1. i 2. Newtonovom zakonu mehanike. Kada je ekst. utjecaji na tijelo (sile) su odsutni ili su međusobno uravnoteženi, I. se očituje u tome što tijelo... ... Fizička enciklopedija

Isto kao i inercija... Veliki enciklopedijski rječnik

U mehanici je razlog promjene brzine gibanja tijela, odnosno pojave akceleracije njihovo međusobno djelovanje. Ubrzanje tijela u određenom trenutku određeno je položajem tijela i kretanjem okolnih tijela.

Dugo se vremena, slijedeći Aristotela, smatralo da je za kretanje tijela, čak i konstantnom brzinom, potreban vanjski utjecaj. Ako na tijelo nema vanjskog djelovanja, tada tijelo miruje. Tek su Galileo i kasnije Newton pokazali da je gibanje tijela stalnom brzinom ekvivalentno stanju mirovanja tijela. Da bi tijelo mirovalo ili se gibalo jednoliko i pravocrtno, na tijelo ne smiju djelovati sile ili njihovo djelovanje mora biti međusobno kompenzirano.

Coasting

DEFINICIJA

Gibanje tijela koje se događa bez vanjskog utjecaja naziva se ploviti obalom.

Svako tijelo koje je izvedeno iz stanja mirovanja, nakon što je na njega prestalo djelovanje drugih tijela, nastavlja se gibati po inerciji.

Na Zemlji je takvo kretanje praktički nemoguće. Kretanje po inerciji moguće je zamisliti samo u idealnim uvjetima. Razmotrimo, na primjer, klizanje tijela po horizontalnoj površini. Ako je površina tijela glatka i klizi po ledu, tada će tijelo polako mijenjati brzinu. Može se zamisliti da se savršeno glatko tijelo na savršeno glatkoj površini može neograničeno gibati konstantnom brzinom. Drugačija situacija nastat će ako je isto tijelo prisiljeno klizati po hrapavoj površini. Brzo će smanjiti brzinu na nulu.

Inercijalni referentni sustavi

Međutim, treba imati na umu da je kretanje uvijek relativno. U proizvoljnom referentnom okviru može doći do promjene brzine tijela bez utjecaja drugih tijela. Referentni sustavi u kojima tijelo miruje ili se giba jednoliko i pravocrtno ako na njega ne djeluju druga tijela nazivamo inercijskim. Postoji beskonačan broj inercijalnih sustava, budući da je svaki referentni sustav koji se giba jednoliko i pravocrtno u odnosu na inercijalni referentni sustav zauzvrat inercijalan.

Ispada da je koncept inercijalnog referentnog okvira povezan s idejom slobodnog tijela. Smatra se da ako je tijelo dovoljno udaljeno od drugih tijela, onda ne doživljava interakciju s drugim tijelima i slobodno je. U praksi se uvjeti slobodnog kretanja zadovoljavaju s većom ili manjom pogreškom. Empirijski je nemoguće dokazati postojanje inercijalnih referentnih okvira. Referentni sustav povezan sa Zemljom (geocentrični sustav) može se smatrati inercijalnim samo donekle, budući da Zemlja rotira oko Sunca i vlastite osi. S mnogo većim stupnjem točnosti, sustav povezan sa Suncem i zvijezdama može se smatrati inercijalnim. Takav sustav nazivamo heliocentričnim.

Newtonov prvi zakon

Postoje referentni sustavi u kojima se tijelo giba stalnom brzinom ili miruje ako na njega ne djeluju druga tijela ili se njihovo djelovanje međusobno kompenzira. Postuliranje postojanja inercijalnih referentnih okvira sadržaj je prvog Newtonovog zakona.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

PRIMJER 2