Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчёта. Динамика материальной точки

Сегодня мы:

Основные кинематические величины
Равномерное движение
Равноускоренное движение
Проекция ускорения
Координата
Проекция перемещения
Проекция скорости

Механика
Кинематика
Динамика
ПОЧЕМУ ДВИЖЕТСЯ ТЕЛО?
КАК ДВИЖЕТСЯ ТЕЛО?

Для движения тела с постоянной скоростью необходимо приложить силу.
Природа боится пустоты.
Аристотель
384–322 гг. до н. э.
Для движения тела с постоянной скоростью необходимо приложить силу.
Прекращается действие силы — прекращается движение.

Под действием постоянной силы любое свободное тело движется равноускоренно.
Г. Галилей
1564—1642
Любая скорость, сообщённая телу, устойчиво сохраняется до тех пор, пока нет причин к возникновению торможения или ускорения.

Первый закон Ньютона. ИСО

Движение тела, которое происходит без действия на него других тел, называют движением по инерции.
Инерция — это явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел.
Первый закон Ньютона. ИСО
Инертность — это свойство тел, проявляющееся в том, что скорость их движения остаётся неизменной до тех пор, пока на них не действуют другие тела.

Скорость движения тела остаётся постоянной, если на него не действуют другие тела или их действия компенсируются.
Г. Галилей
Закон инерции

Существуют такие СО, в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока на него не подействуют другие тела или действия других тел компенсируются.
И. Ньютон
Первый закон Ньютона (закон инерции)

Инерциальные системы отсчёта (ИСО) — системы отсчёта, относительно которых тело при компенсации внешних воздействий движется прямолинейно и равномерно.
Первый закон Ньютона. ИСО
Первый закон Ньютона — это постулат.
ИСО
Но как установить, что СО является инерциальной?

Первый закон Ньютона. ИСО
Первый закон Ньютона: существуют такие СО, в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока на него не подействуют другие тела или действия других тел компенсируются.
Значит СО, связанная с тележкой, является инерциальной.
В этом случае СО, связанная с тележкой, не является инерциальной.
А является ли система отсчёта, связанная с Землёй, инерциальной?

За небольшие интервалы времени дугу орбиты, по которой движется Земля, можно с большой точностью считать отрезком прямой линии.
Ускорение, возникающее из-за вращения Земли, тоже очень мало.
Первый закон Ньютона. ИСО

Первый закон Ньютона. ИСО
ИСО
За небольшие интервалы времени дугу орбиты, по которой движется Земля, можно с большой точностью считать отрезком прямой линии.
Ускорение, возникающее из-за вращения Земли, тоже очень мало.
Поэтому мы можем считать систему отсчёта, связанную с Землёй, инерциальной.

Первый закон Ньютона. ИСО

ИСО’
ИСО
Принцип равноправности ИСО:
если известна из опыта хотя бы одна ИСО, то инерциальными будут любые другие СО, движущиеся относительно избранной равномерно и прямолинейно.
Первый закон Ньютона. ИСО
Все законы движения и взаимодействия тел сформулированы для ИСО.
При решении задач вначале необходимо выбрать ИСО, а потом приступить к решению.