Первый и второй законы динамики

Как известно, динамика изучает не только движение тел, но и причины, вызывающие или изменяющие это движение.  Динамика объясняет, почему одни тела покоятся или движутся прямолинейно и равномерно, а другие движутся ускоренно или замедленно. 

Мы уже знаем, что тело под действием других тел может изменять свою форму, приходит в движение или изменяет направление своего движения.  Так, падающий камень, когда соприкасается с Землей, останавливается, то есть его движение прекращается.  А падающий мяч, когда ударяется о Землю, подпрыгивает вверх ,   то есть изменяет направление своего движения.  Опыт также показывает, что любое тело, находящееся в покое относительно Земли, никогда не начнёт двигаться, если на него не будут действовать другие тела. 

А что произойдёт с телом, если оно не будет взаимодействовать с другими телами? 

Такой опыт провести на Земле невозможно, так как здесь мы не можем освободить тело от силы тяжести и силы трения. 

Рассмотрим такой пример: бросим мяч сначала на футбольное поле, затем на дорогу, а потом на стеклянную поверхность.  Мы видим, что на футбольном поле мяч быстро останавливается.  По асфальту мяч катится уже дольше.  А по стеклянной поверхности мяч катится еще дольше.  Таким образом, чем меньше сопротивление движению со стороны других тел, тем дольше будет продолжаться это движение. 

А если предположить, что мяч катится по абсолютно гладкой поверхности?  Тогда мяч не остановится, а будет двигаться неограниченно долго.  Следовательно, когда тело не взаимодействует с другими телами, скорость его движения остаётся постоянной как по величине, так и по направлению. 

Свойство тел сохранять величину и направление скорости называется инерцией.  Этим свойством обладают все тела.  Инерция тел проявляется очень часто: при быстрой остановке трамвая мы по инерции падаем вперед; лыжник, скатившийся с горы, продолжает по инерции двигаться по горизонтальной поверхности и т. д. 

Великий английский учёный Ньютон так сформулировал закон инерции (первый закон динамики): всякое тело, если на него не действуют другие тела, сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения .  Мерой инерции тел является масса. 

Второй закон динамики устанавливает зависимость между массой тела, изменением его скорости (ускорением) и силой, которая действует на тело .  Если на различные тела будут действовать одинаковые по величине и направлению силы, то за один и тот же промежуток времени их скорость изменится по-разному . 

Рассмотрим такой пример.  По дороге с одинаковой скоростью движутся грузовик и легковая машина.  При остановке грузовик совершает больший пробег, чем легковая машина, так как его масса больше.  Итак, тело с большей массой под действием одинаковой силы изменяет свою скорость медленнее, а тело с меньшей массой – быстрее .