Закон инерции

То, что скорость тела изменяется только вследствие действия на это тело других тел, первым предположил Г. Галилей.

Галилей был первым из ученых, кто начал проверять свои предположения на опыте. Он скатывал шары с наклонной плоскости (с одной и той же высоты) и наблюдал за их дальнейшим движением по горизонтальной поверхности. Ученый заметил: чем более твердая и гладкая эта поверхность, тем дольше катится по ней шар.

Так, по посыпанной песком поверхности шар прокатится совсем немного (рис. 6.2, а), по ткани прокатится намного дольше (рис. 6.2, б), а по гладкому стеклу будет катиться очень долго (рис. 6.2, в). Но в конце концов все-таки остановится.

Чем меньше трение, тем дольше катится шар

На основании своих опытов Галилей догадался, что причиной уменьшения скорости шара является трение. При движении шара по ткани трение меньше, чем при движении по песку, а при движении по стеклу — еще меньше. Но все-таки и в этом случае трение есть. Может, только поэтому шар и останавливается в конце концов?

И Галилей высказал гениальную догадку: он предположил, что если бы трения не было совсем, шар катился бы с неизменной скоростью вечно! Так был открыт первый закон механики. Его формулируют как

закон инерции: если на тело не действуют другие тела, то оно движется прямолинейно равномерно или сохраняет состояние покоя.

Тело движется с постоянной (по модулю и направлению) скоростью и в том случае, когда действия других тел, действующих на данное тело, скомпенсированы. Примерно так и происходит в случае шара, катящегося по стеклу: трение при этом очень мало, а притяжение шара Землей компенсируется тем, что стекло давит на шар снизу вверх.

То, что тело сохраняет свою скорость, если на него не действуют другие тела (или действия этих тел скомпенсированы), называют явлением инерции. О разнообразных применениях этого явления мы расскажем ниже.