Първи принцип на механиката

1. Движение и покой

    Древногръцкият учен Аристотел и неговите последователи смятат, че единственото "естественото състояние на телата" е покоят. (Според Аристотел изключение са само небесните тела, които винаги са в движение.) Всички движения според него се пораждат и поддържат от сили. Когато силите престанат да действат, движенията се прекратяват. Например шкафът няма да помръдне от мястото си, без да го бутнем. Когато престанем да го бутаме, той спира.

    Минават близо 2000 години,преди Галилео Галилей да се усъмни в правилността на изводите на Аристотел за движението. Галилей изучава движението на топка по наклонена равнина. Той я пуска да се търкаля надолу по една равнина и след това да се издига нагоре по втора равнина с различен ъгъл на наклона. Галилей забелязва, че топката се издига почти на една и съща височина, но колкото е по-малък ъгълът на наклона, толкова по-далече се отдалечава в хоризонтална посока. Най-голямото разстояние топката изминава по хоризонталната равнина. При това колкото е по-гладка равнитата, толкова по-далече отива топката. Галилей предполага, че ако хоризонталната равнина е безкрайно дълга и идеално гладка (няма сили на триене и съпротивление), топката ще продължи да се движи неограничено дълго време праволинейно и равномерно. 

 

     Следователно при отсъствие на триене и на други сили, които да пречат на движението, има две "естествени състояния" на топката върху хоризонталната равнина: състояние на покой и състояние на праволинейно равномерно движение.   

2. Първи принцип на механиката

    Галилей стига до извода, че не съществува естествен стремеж на телата към покой. Напротив, ако едно тяло вече е в движение, то се стреми да продължи да се движи. Този извод по-късно е обощен от Исак Нютон и формулиран като първи принцип на механиката:

    Всяко тяло запазва състоянието си на покой или на праволинейно и равномерно движение, докато външно въздействие не го изведе от това състояние. 

    Движението на тяло, което не взаимодейства с други тела, се нарича движение по инерция. Затова първият принцип на механиката се нарича още закон за инерцията.

3. Инертност

    Движещите се тела не могат изведнъж да бъдат спрени, а неподвижните тела не могат мигновено да започнат да се движат с голяма скорост. Например, след рязко натискане на спирачките автомобилът изминава поне няколко метра, преди да спре. Той трудно може да бъде "накаран" да завие, ако пътната настилка е заледена. Автомобилът се стреми да продължи праволинейното си движение, което е извършвал преди завоя, и може да излезе от пътя. Дори изключително мощната совалка се нуждае от време, за да достигне висока скорост. Всички тела се противопоставят на опитите да се промени тяхното движение или покой.

    Свойството на телата да запазват състоянието си на покой или на праволинейно равномерно движение се нарича инертност.

 

 

 

Виж симулацията!

 

4. Маса

    Всекидневният опит ни убеждава, че тежките тела имат по-голяма инертност от леките тела. Например тежкият боксов чувал едва ще се помръдне при удар, а леката боксова круша бързо ще отскочи назад.

     Масата е количествена мярка на инертността на телата.

    Колкото е по-голяма масата на едно тяло, толкова е по-трудно да се измени неговото движение. Трудно и тяло с голяма маса да се приведе в движение, да се ускори, да се забави или да се промени посоката му на движение.

    Единицата за маса е килограм (kg). 

Научихме ли всичко?

Решете теста!