Почти 2 500 лет назад древнегреческий ученый Аристотель утверждал: чтобы тело двигалось, его необходимо все время «двигать», причем, чем больше скорость тела, тем больше усилий нужно приложить. Именно влияние одного тела на другое Аристотель назвал силой.
По Аристотелю, сила - причина движения.
Великий итальянский ученый Галилео Галилей первым из ученых перешел от наблюдений к опытам. Изучая движение тел в условиях максимального уменьшения силы трения (Галилей экспериментировал с шарами, которые скатывались из наклонного желоба), ученый сформулировал закон, названный «законом инерции».
Если на тело не действуют другие тела, то оно сохраняет состояние покоя или движется прямолинейно и равномерно.
Способность тел сохранять свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела, называют явлением инерции.
Движением по инерции можно считать движение шайбы после удара клюшкой, движение шара по дорожке во время игры в боулинг. По инерции через голову коня летит всадник, если конь споткнулся; по инерции перелетает через руль велосипеда спортсмен, по неосторожности наехал на препятствие.
Как должен вести себя тело, на которое не влияют другие тела? Как утверждал Аристотель, такое тело должно находиться в состоянии покоя, скорость его должна равняться нулю.
По Ньютону, ускорения такого тела должна равняться нулю.
По учению Ньютона, сила - причина изменения движения тел.
Это означает, что в определенной системе отсчета тело, на которое не влияют другие тела, может либо находиться в состоянии покоя, или двигаться прямолинейно и равномерно. В этом и заключается первый закон Ньютона:
Любое тело продолжает находиться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку его не заставят изменить это состояние приложенные к нему силы.
Однако впоследствии выяснилось, что первый закон Ньютона реализуется не во всех системах отсчета. Так, он с необычайной точностью сработало в системе отсчета, связанной с Землей, а вот в системе отсчета, связанной с автомобилем, который едет по мосту, первый закон Ньютона не срабатывает, если автомобиль начинает ускоряться или тормозить.
Те системы отсчета, в которых закон инерции реализуется, называются инерциальными, а те, в которых не реализуется, - неинер-ных.
Согласно современным представлениям, первый закон Ньютона формулируется так:
Существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела или действия других тел скомпенсированы.
Итак, существуют системы отсчета, в которых закон инерции срабатывает. С любым свободным телом можно связать систему отсчета, называется инерциальной. Таким образом, инерциальных систем отсчета бесконечно много. Во многих задачах инерциальной системой отсчета с большой степенью точности можно считать систему отсчета, связанную с Землей.