Fyzika mechaniky

Pohyb částice v jedné dimenzi

Jednotný pohyb

Podle Newtonova prvního zákona (také známý jako princip setrvačnosti), tělo bez sílové síly působící na to zůstane buď v klidu, nebo se bude dále pohybovat jednotnou rychlostí v přímé linii, podle svých počátečních podmínek pohybu. Ve skutečnosti v klasické newtoniánské mechanice neexistuje žádný důležitý rozdíl mezi klidem a rovnoměrným pohybem v přímé linii; oni mohou být považováni za stejný stav pohybu viděný různými pozorovateli, jeden pohybující se stejnou rychlostí jako částice, druhý pohybující se konstantní rychlostí vzhledem k částici.

Ačkoli princip setrvačnosti je výchozím bodem a základním předpokladem klasické mechaniky, je pro netrénované oko méně než intuitivně zřejmý. V aristotelské mechanice a v běžných zkušenostech mají předměty, které nejsou tlačeny, sklon se odpočívat. Zákon setrvačnosti vyvodil Galileo z jeho experimentů s míčky, které se valily dolů po nakloněných rovinách, jak je popsáno výše.

Pro Galilea byl princip setrvačnosti zásadní pro jeho ústřední vědecký úkol: musel vysvětlit, jak je možné, že pokud Země skutečně rotuje na své ose a obíhá kolem Slunce, tento pohyb necítíme. Princip setrvačnosti pomáhá poskytnout odpověď: Protože jsme v pohybu společně se Zemí a naší přirozenou tendencí je tento pohyb udržet, zdá se, že Země je v klidu. Zásada setrvačnosti tedy nebyla zdaleka prohlášením o zjevné, kdysi ústředním tématem vědeckého sporu. Než Newton vyřešil všechny podrobnosti, bylo možné přesně vyhodnotit malé odchylky od tohoto obrázku způsobené skutečností, že pohyb zemského povrchu není rovnoměrný pohyb v přímé linii (účinky rotačního pohybu jsou diskutovány) níže). V newtonovské formulaci je společné pozorování, že těla, která nejsou tlačena, inklinuje k odpočinku, je připisováno skutečnosti, že na ně působí nevyvážené síly, jako je tření a odpor vzduchu.

Jak již bylo řečeno, lze říci, že pohybující se tělo má hybnost rovnající se součinu jeho hmotnosti a rychlosti. Má také určitý druh energie, která je způsobena výhradně jeho pohybem, nazývaným kinetická energie. Kinetická energie tělesa hmoty m pohybujícího se rychlostí v je dána vztahem