основные законы Ньютона
Законы Ньютона - Википедия
Зако́ны Нью́то́на — три важнейших закона классической механики, которые позволяют записать уравнения движения для любой механической системы, если известны силы, ...
Инерция
Первый закон Ньютона постулирует существование инерциальных систем отсчёта. Поэтому он также известен как закон инерции. <anchor>Инерция</anchor> (она же инертность[3]) — свойство тела сохранять скорость своего движения неизменной по величине и направлению, когда не действуют никакие силы, а также свойство тела сопротивляться изменению его скорости. Чтобы изменить скорость движения тела, необходимо приложить некоторую силу, причём результат действия одной и той же силы на разные тела будет различным: тела обладают разной инерцией (инертностью), величина которой характеризуется их массой.
Инерция — Википедия
# Инерция

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

У этого термина существуют и другие значения, см. Инерция (значения) "Инерция (значения)").

Фундаментальные понятия

Формулировки

Разделы

Учёные

Ине́рция (от лат. inertia — покой, бездеятельность, постоянство, неизменность) — свойство тела оставаться в некоторых, называемых
инерциальными[1], системах отсчёта в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения в отсутствие внешних воздействий[1][2], а также препятствовать изменению своей скорости (как по модулю, так и по направлению[3]) при наличии внешних сил за счёт своей инертной массы.

Существование инерциальных систем, позволяющее телам проявить вышеуказанное свойство в ситуации без внешнего воздействия, постулируется первым законом Ньютона, иначе называемым «законом инерции».

Понятие «инерция» синонимично одному из значений понятия «инертность»[1] (другие значения последнего не относятся к физике).

## Содержание

## Суть понятия

Свойство инерции в механике имеет две стороны, соответствующие двум различным ситуациям: в отсутствие и при наличии воздействия на тело извне. Общий смысл понятия — оно обозначает тенденцию к сохранению характера движения или ограничению вызванных воздействием изменений. Такой смысл во многом соответствует и бытовой трактовке: сделать что-либо «по инерции» означает либо продолжать делать то же самое, пока нет внешних факторов, либо минимизировать реакцию, если такие факторы есть.

При наличии воздействия на тело, количественное соотношение между воздействием и изменением движения тела выражается формулой второго закона Ньютона[4]: F→=d(mv→)/dt{\displaystyle {\vec {F}}=d(m{\vec {v}})/dt}{\displaystyle {\vec {F}}=d(m{\vec {v}})/dt}, где F→{\displaystyle {\vec {F}}}{\displaystyle {\vec {F}}} — внешняя сила, v→{\displaystyle {\vec {v}}}{\displaystyle {\vec {v}}} — скорость тела, m{\displaystyle m}{\displaystyle m} — инертная масса; чем она больше, тем заметнее свойство инерции (тем меньше изменения скорости при том же воздействии).

Подобно тому как масса выступает мерой механической инерции (скорость не может измениться скачком), электрическая ёмкость и индуктивность служат своего рода мерами инерции в электротехнике: ёмкость является показателем способности объекта препятствовать изменению напряжения на нём, а индуктивность — изменению тока через него (напряжение на конденсаторе и ток через катушку измениться скачком не могут).

## Закон инерции

Современная, более точная, формулировка закона:

Для первого закона Ньютона можно написать его математическую формулировку, имеющую следующий вид:∑iFi=0⇒∂r∂t=const,{\displaystyle \sum _{i}{\mathbf {F}}_{i}=0\Rightarrow {\frac {\partial {\mathbf {r}}}{\partial t}}={\rm {const}},}{\displaystyle \sum {i}{\mathbf {F}}{i}=0\Rightarrow {\frac {\partial {\mathbf {r}}}{\partial t}}={\rm {const}},}где Fi{\displaystyle {\mathbf {F}}_{i}}{\displaystyle {\mathbf {F}}_{i}} — i{\displaystyle i}{\displaystyle i}-я сила, действующая на материальную точку (МТ), а ∂r∂t{\displaystyle {\frac {\partial {\mathbf {r}}}{\partial t}}}{\displaystyle {\frac {\partial {\mathbf {r}}}{\partial t}}} — её скорость. Иными словами, данная формула гласит, что в ИСО, в отсутствие действия сил на данную МТ, величина и направление её скорости не изменяются[ _источник не указан 328 дней_].

Те системы отсчёта, в которых не выполняется первый закон Ньютона (например, вращающиеся или движущиеся с ускорением относительно инерциальных) называются неинерциальными (НСО).

Понятие инерциальной системы отсчёта — идеализация, то есть некий идеальный объект, рассматриваемый вместо реального объекта (другими примерами идеализации служат, например, абсолютно твёрдое тело или нерастяжимая невесомая нить). Реальные системы отсчёта всегда связаны с каким-либо объектом или объектами, и соответствие реально наблюдаемого движения тел в таких системах результатам расчётов будет неполным. В то же время точность подобной абстракции в земных условиях весьма велика.

В НСО движение тел можно описывать уравнениями, аналогичными по форме тем, которые используются в инерциальных системах, если наряду с силами, обусловленными взаимодействием тел друг с другом, в уравнения ввести дополнительные члены чисто кинематического происхождения и никакому взаимодействию тел не соответствующие. Такие формально введённые величины называют силами инерции[5][6].

## История

Древнегреческие учёные, судя по дошедшим до нас сочинениям, размышляли о причинах совершения и прекращения движения. В «Физике» Аристотеля (IV век до н. э.) приводится такое рассуждение о движении в пустоте[7]:

Однако в другом труде «Механика», приписываемом Аристотелю, утверждается[8]:

Наблюдения действительно показывали, что тело останавливалось при прекращении действия толкающей его силы. Естественное противодействие внешних сил (трения, сопротивления воздуха и т. п.) движению толкаемого тела при этом не учитывалось. Поэтому Аристотель связывал неизменность скорости движения любого тела с неизменностью прилагаемой к нему силы.

Только через два тысячелетия Галилео Галилей (1564—1642) смог исправить эту ошибку « аристотелевской физики». В своем труде «Беседы о двух новых науках» Галилей писал[8]:

Это суждение нельзя вывести непосредственно из эксперимента, так как невозможно исключить все внешние влияния (трение и т. п.). Поэтому здесь Галилей впервые применил метод логического мышления, базирующийся на непосредственных наблюдениях и подобный математическому методу доказательства «от противного». Если наклон плоскости к горизонтали является причиной ускорения тела, движущегося по ней вниз, и замедления тела, движущегося по ней вверх, то при движении по горизонтальной плоскости у тела нет причин ускоряться или замедляться — и оно должно пребывать в состоянии равномерного движения или покоя.

Таким образом, Галилей просто и ясно доказал связь между силой и изменением скорости (ускорением), а не между силой и самой скоростью, как считали Аристотель и его последователи. Это открытие Галилея вошло в науку как закон инерции. Однако Галилей допускал свободное движение не только по прямой, но и по окружности (видимо, из астрономических соображений). В 1638 году итальянец Балиани уточнил закон инерции, указав, что при полном отсутствии внешних воздействий естественной траекторией движения тела является прямая. В современном виде закон инерции сформулировал Декарт. Ньютон включил закон инерции в свою систему законов механики как первый закон.

## Смежные понятия

Принцип относительности Галилея: во всех инерциальных системах отсчёта все механические процессы протекают одинаково (если начальные условия для всех тел одинаковы). В системе отсчёта, приведённой в состояние покоя или равномерного прямолинейного движения относительно инерциальной системы отсчёта (условно — «покоящейся»), все процессы протекают точно так же, как и в покоящейся системе.

Инертная масса — мера инертности тела в физике, показатель того, в большей или меньшей степени данное тело будет препятствовать изменению своей скорости относительно инерциальной системы отсчёта при воздействии внешних сил. Инертная масса фигурирует в выражении второго закона Ньютона, являющегося важнейшим законом классической механики.

## См. также

## Примечания

1. ↑ 1 2 3 4Инерция // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 146. — 704 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-061-4.
2. ↑Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов "Осипов, Юрий Сергеевич (математик)"). — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
3. ↑Т.И.Трофимов. Физика. — Москва: "Академия", 2012.
4. ↑_Коноплёва Н. П._ Об эволюции понятия инерции (Ньютон, Мах, Эйнштейн) // Эйнштейновский сборник 1975—1976. — М., Наука, 1978. — с. 216—244
5. ↑_Савельев И. В._ Курс общей физики. Т. 1. Механика. Молекулярная физика. — М.: Наука, 1987. — С. 118—119.
6. ↑_Ландсберг Г. С._ Элементарный учебник физики. Том 1. Механика. Теплота. Молекулярная физика. — М.: Наука, 1975. — C. 292
7. ↑Физика (Аристотель)/Книга 4/Глава 8/%D0%9A%D0%BD%D0%B8%D0%B3%D0%B0_4/%D0%93%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%B0_8 "s:ru:Физика (Аристотель)/Книга 4/Глава 8")
8. ↑ 1 2Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. — М.: Наука, 1965. — С. 10-12.

## Литература

- Кокарев С. С. Три лекции о законах Ньютона. Ярославль. Сб. трудов РНОЦ Логос, вып. 1, 45-72, 2006.
- Лич Дж. У. Классическая механика. М.: Иностр. литература, 1961.
- Понятов А. Эти странные силы инерции // Наука и жизнь. — 2020. — № 10. — С. 22—31.
- _Спасский Б. И._ История физики. М., «Высшая школа», 1977.

Ссылки новых исследований:

Ссылки на внешние ресурсы

Словари и энциклопедии

В библиографических каталогах

Скрытые категории:

## Навигация

### Персональные инструменты

### Пространства имён

русский

### Просмотры

Ещё

### Поиск

### Навигация

### Участие

### Инструменты

### Печать/экспорт

### В других проектах

### На других языках