1 Zasada Dynamiki Newtona

Pierwsza zasada dynamiki Newtona, zwana też zasadą bezwładności, mówi o tym, co dzieje się z ciałem, gdy nie działają na nie żadne siły, albo siły działające równoważą się.

Definicja

Ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym, dopóki siły zewnętrzne nie zmuszą go do zmiany tego stanu.

Co to znaczy "w spoczynku"?

Bycie "w spoczynku" oznacza, że ciało się nie porusza względem danego układu odniesienia. Na przykład, książka leżąca na stole jest w spoczynku w odniesieniu do tego stołu i pokoju. Dopóki nikt jej nie przesunie (czyli nie zadziała siłą), będzie tam leżeć.

Co to znaczy "ruch jednostajny prostoliniowy"?

Ruch "jednostajny prostoliniowy" oznacza poruszanie się po linii prostej ze stałą prędkością. Czyli ciało porusza się bez przyspieszania, zwalniania czy zmiany kierunku. Wyobraź sobie astronautę dryfującego w przestrzeni kosmicznej z dala od gwiazd i planet. Jeśli nic go nie popchnie ani nie przyciągnie, będzie poruszał się po linii prostej ze stałą prędkością w nieskończoność.

"Siły zewnętrzne nie zmuszą go do zmiany tego stanu" - co to znaczy?

To kluczowa część zasady. Ciało nie zmieni swojego stanu ruchu, dopóki coś na nie nie zadziała. To "coś" to siła. Jeśli książka leży na stole, to siła grawitacji ciągnie ją w dół, a stół wywiera siłę reakcji w górę. Te siły się równoważą, więc książka pozostaje w spoczynku. Jeśli ktoś popchnie książkę (zadziała siłą), to zmieni jej stan - książka zacznie się poruszać.

Przykłady z życia codziennego

• Samochód: Jadący samochód kontynuuje jazdę (dopóki nie naciśniemy hamulca, który wywiera siłę hamowania).
• Hokej: Krążek hokejowy uderzony kijem ślizga się po lodzie (dopóki tarcie go nie zatrzyma).
• Piłka: Kopnięta piłka leci w powietrzu (dopóki grawitacja nie ściągnie jej na ziemię, a opór powietrza nie spowolni).

Bezwładność - istota zasady

Pierwsza zasada dynamiki Newtona opisuje bezwładność. Bezwładność to opór ciała przed zmianą swojego stanu ruchu. Im większa masa ciała, tym większa jego bezwładność. Ciężko ruszyć z miejsca ciężarówkę, bo ma dużą masę i dużą bezwładność. Łatwiej ruszyć rowerek, bo ma małą masę i małą bezwładność. Potrzebujesz więcej siły, aby zmienić stan ruchu ciała o dużej bezwładności.

Pamiętaj, pierwsza zasada dynamiki Newtona to podstawa zrozumienia ruchu i sił. Mówi nam, że ciała same z siebie nie zmieniają swojego stanu ruchu - potrzebna jest do tego siła zewnętrzna.