Fyzika 007 - První Newtonův pohybový zákon

MECHANIKA

DYNAMIKA POHYBU HMOTNÉHO BODU

První Newtonův pohybový zákon

Zákon setrvačnosti

Z experimentu, který jsme realizovali v minulém článku (pouštění kuličky po nakloněné rovině a vysvětlení jejího chování na vodorovné desce stolu) plyne:

Znění 1. NPZ

Každé těleso setrvává v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu, pokud není nuceno vnějšími silami tento stav změnit.

ZÁKON SETRVAČNOSTI

Důsledky 1. NPZ:

1) SETRVAČNOST je jedna ze základních vlastností těles.

2) KLID a ROVNOMĚRNÝ PŘÍMOČARÝ POHYB jsou dva ROVNOCENNÉ pohybové stavy tělesa.

3) Existence IVS.

Vysvětlení 3. důsledku si provedeme na následujícím myšlenkovém experimentu, který bychom mohli nazvat problém VZTAŽNÁ SOUSTAVA versus 1. NPZ.

Jsme ve vlaku a máme položenou kuličku na vodorovné desce (stolku). Jak se bude chovat (pohybovat) kulička na desce v následujících situacích?

Vagón vlaku je v klidu nebo v pohybu rovnoměrném přímočarém.

Kulička položená na vodorovnou desku ve vagónu zůstává v klidu.

Vztažné soustavy, ve kterých izolovaná tělesa zůstávají v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu (tj. soustavy, ve kterých platí 1. NPZ) nazýváme INERCIÁLNÍ VZTAŽNÉ SOUSTAVY (IVS) z latinského slova inercia setrvačnost.

Vagón projíždí zatáčkou nebo se rozjíždí (zpomaluje).

Kulička položená na vodorovné desce ve vagónu se začne pohybovat vzhledem k vagónu s určitým zrychlením.

Pohybový stav tělesa (kuličky) se mění, aniž na něj působí silami jiná tělesa (v této soustavě neplatí 1. NPZ), takovéto soustavy nazýváme NEINERCIÁLNÍ VZTAŽNÉ SOUSTAVY (NIVS).

POZNÁMKY

Každá soustava, která se vzhledem k IVS pohybuje rovnoměrně přímočaře nebo je v klidu je také inerciální.
Při studiu pohybů probíhajících na povrchu Země zpravidla považujeme VS (vztažnou soustavu) spojenou s povrchem Země za INERCIÁLNÍ.