Галилей доказал обратное: каждое тело сохраняет состояние покоя или движения, если на него не действуют другие тела. Отполированный металлический шарик катится по песчаной дорожке.
Шарик очень скоро остановится. Песчинки, цепляясь друг за друга и за шарик, препятствуют движению шарика и уменьшают его скорость. А на дорожке из стекла шарик будет двигаться значительно дольше, хотя на ней он в конце концов остановится.
Если стекло сделать абсолютно гладким и не учитывать другие причины, то, очевидно, шарик не остановится, а будет двигаться неограниченно долго. Следовательно, если бы на шарик не действовали другие тела, то он бы двигался равномерно и прямолинейно неограниченное время. Если же шарик будет лежать неподвижно, то сам по себе он не придет в движение.
Галилей, изучая свойства тел, пришел к выводу: всякое тело само по себе, без действия на него других тел, сохраняет скорость своего движения по величине и направлению неизменной. Это свойство называется инерцией.
В 1668 г. английский физик Ньютон сформулировал это положение так: всякое тело сохраняет состояние относительного покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока другие тела не изменят это состояние (первый закон Ньютона или первый закон динамики). При этом покой следует рассматривать как частный случай равномерного прямолинейного движения, когда
υ = const = 0.
Этот закон одинаково справедлив как для движения гигантских небесных тел, так и для движения мельчайших крупинок. Равномерное прямолинейное движение тела, при отсутствии внешних воздействий, называется движением по инерции. Наблюдать движение по инерции в чистом виде невозможно, так как никакое тело нельзя изолировать от воздействий других тел, как бы далеко от него эти тела не находились. На земле на тела всегда действуют какие-нибудь силы, однако тело может двигаться прямолинейно и равномерно.
Чтобы тело двигалось с постоянной скоростью, например, под действием силы тяги F, к нему все время должна быть приложена сила F, равная по величине и противоположная по направлению. Поэтому первый закон Ньютона можно сформулировать еще так: тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения тогда, когда равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю.
Выше отмечалось, что изменение состояния движения тела вызывается силами взаимодействия. Проанализируем это весьма сложное понятие. Инерциальное движение возможно при отсутствии какого бы то ни было взаимодействия между движущимся телом и другими телами. Всякое изменение состояния движения, любое ускорение есть результат действия на движущееся тело со стороны других тел. Если под действием тела А тело В получает ускорение, то говорят, что на тело В действует со стороны тела А сила F.
В общем случае силу F можно определить как физическую величину, характеризующую действие одного тела на другое. Эта векторная величина определяется численной величиной, направлением в пространстве и точкой приложения. Однако действие одного тела на другое может привести к изменению формы тела или деформации его.
Поэтому можно сказать, что результатом действия силы на тело является деформация тел или приобретение ими ускорения. Динамическое проявление силы состоит в том, что под действием силы тело приобретает ускорение. Статическое действие силы приводит к тому, что упругие тела деформируются, газы сжимаются ит.д.
Статья на тему Первый закон Ньютона