Newtonův první zákon a koncept setrvačnosti

25. 5. 2019

Velký anglický vědec, který dokázal formulovat základní zákony klasické fyziky, považoval za své hlavní úspěchy ve studiu Bible. Ve Svatém písmu získal informace o zákonech, které řídí všechny procesy, které se vyskytují ve Vesmíru.

První zákon Newtona

První zákon Newtona. Princip Galileo

Zákony Newtonovy dynamiky naznačují existenci dokonale uzavřeného systému, který není ovlivněn vnějšími silami. Takový předpoklad je nezbytný pro teoretické konstrukce, i když v reálném životě je obtížné si představit zcela autonomní část prostoru. První zákon Newtonu je založen na výsledcích experimentů Galileo Galilei, kteří dospěli k závěru, že pouze uplatněním úsilí lze dosáhnout změny rychlosti pohybujícího se těla. Dříve tomu bylo opačné stanovisko jednotný pohyb je nutné použít konstantní sílu. Tato mylná koncepce byla vysvětlena jednoduše: tření přítomné v jakémkoli mechanickém systému nebylo vzato v úvahu. Princip Galileo prakticky stanovil identitu mezi stavem odpočinku a jednotným pohybem.

Newtonova první právní formulace

Setrvačnost a definice síly

První zákon Newtona uvádí, že síla musí být použita ke změně rychlosti pohybu. To platí pro zvýšení rychlosti, snížení nebo zastavení pohybujícího se objektu. Každý mechanický systém s hmotností je inerciální, to znamená, že brání změnám. Latinské slovo "setrvačnost" je vhodná pro volání této vlastnosti hmoty, to znamená setrvačnost a nečinnost. Takže aby bylo tělo v klidu nebo v rovnováze, není třeba nic dělat. Naopak, síla může měnit pouze rychlost, definice podstaty je dána novým zákonem Newtona. Formulace přijatá jako hlavní mezi všemi fyziky světa říká: "Síla je příčinou zrychlení."

Newtonovy zákony dynamiky

Použití Newtonova prvního zákona

Bez použití prvního zákona Newtonu by nebylo možné vypočítat pohyb umělých družic Země a meziplanetárních lodí a vyřešit řadu technických problémů spojených s projevy setrvačných sil. Například určení stupně bezpečnosti vozidla se provádí na základě údajů o jeho hmotnosti a rychlosti v okamžiku jeho náhleho zastavení způsobené dopadem překážky. Setrvačnost pohyblivých hmotností vody tlačí lopatky turbín vodních elektráren. Pohyb raket, letadel, aut, vlaků je předmětem prvního Newtonova zákona, který má jiný název - zákon nečinnosti.

Filozofická interpretace prvního zákona Newtona

První zákon Newtona

Stejně jako mnoho jiných vědeckých objevů dostal Newtonův první zákon řadu interpretací odvozených od přísných vědeckých vzorců. Jeden z nich považuje pracovní schopnost osoby za inerciální systém. Zaměstnanec, který je vášnivý svým obchodem, to může udělat neomezeně, pokud ho nikdo neobtěžuje. Naopak, začíná-li odpočívat, je těžké odtrhnout se od této příjemné práce. Čím déle prázdninový čas tím těžší je dostat se do pracovního rytmu po něm. Chcete-li obnovit výkon, vyžaduje to určitý druh zrychlení, tedy použití úsilí. Tak se první Newtonův zákon aplikuje na překonání lenosti.