Prawo bezwładności

Prawo bezwładności, zwane także pierwszym prawem Newtona, postuluje w fizyce, że jeśli ciało jest w spoczynku lub porusza się ze stałą prędkością po linii prostej , pozostanie w spoczynku lub będzie poruszać się po linii prostej ze stałą prędkością, chyba że zostanie na nią oddziaływana siła. Prawo bezwładności zostało po raz pierwszy sformułowane przez Galileo Galilei dla ruchu poziomego na Ziemi, a później zostało uogólnione przez René Descartes. Przed Galileuszem sądzono, że każdy ruch poziomy wymaga bezpośredniej przyczyny, ale Galileo na podstawie swoich eksperymentów wywnioskował, że ciało w ruchu pozostanie w ruchu, dopóki siła (taka jak tarcie) nie spowoduje jego zatrzymania. To prawo jest także pierwszym z trzech praw ruchu Izaaka Newtona.

Britannica Quiz

Quiz o wszystkim o fizyce

Kto był pierwszym naukowcem, który przeprowadził kontrolowany eksperyment jądrowej reakcji łańcuchowej? Jaka jest jednostka miary dla cykli na sekundę? Sprawdź swoją przenikliwość fizyczną w tym quizie.

Chociaż zasada bezwładności jest punktem wyjścia i podstawowym założeniem mechaniki klasycznej, jest mniej niż intuicyjnie oczywista dla niewprawnego oka. W mechanice Arystotelesa iw zwykłym doświadczeniu przedmioty, które nie są pchane, mają tendencję do zatrzymywania się. Prawo bezwładności zostało wydedukowane przez Galileusza na podstawie jego eksperymentów z piłkami toczącymi się po pochyłych płaszczyznach.

Dla Galileusza zasada bezwładności miała fundamentalne znaczenie dla jego głównego zadania naukowego: musiał wyjaśnić, jak to możliwe, że: jeśli Ziemia naprawdę obraca się wokół własnej osi i okrąża Słońce, nie wyczuwamy tego ruchu. Zasada bezwładności pomaga odpowiedzieć na to pytanie: ponieważ jesteśmy w ruchu razem z Ziemią, a naszą naturalną tendencją jest utrzymanie tego ruchu, Ziemia wydaje się nam spoczywać. Tak więc zasada bezwładności, daleka od stwierdzenia oczywistości, była niegdyś centralną kwestią naukowego sporu. Zanim Newton uporządkował wszystkie szczegóły, możliwe było dokładne wyjaśnienie niewielkich odchyleń od tego obrazu spowodowanych faktem, że ruch powierzchni Ziemi nie jest ruchem jednostajnym w linii prostej. W sformułowaniu newtonowskim powszechne spostrzeżenie, że ciała, które nie są pchane, ma tendencję do zatrzymywania się, przypisuje się temu, że działają na nie niezrównoważone siły, takie jak tarcie i opór powietrza. W klasycznej mechanice Newtona nie ma istotnego rozróżnienia między ruchem spoczynkowym a ruchem jednostajnym w linii prostej: można je traktować jako ten sam stan ruchu widziany przez różnych obserwatorów, z których jeden porusza się z tą samą prędkością co cząstka, a drugi ze stałą prędkością. prędkość względem cząstki.