Кто открыл закон инерции?

Если тело находится в состоянии покоя по отношению к Земле, то оно будет сохранять свое состояние бесконечно долго, до тех пор, пока другие тела, воздействуя на него, не выведут, рассматриваемое тело, из этого состояния.

Известно, что если тело совершает движение, по отношению к Земле, то изменение его скорости, не может происходить само собой. Изменение величины и направления скорости тела относительно Земли происходит при воздействии на тело со стороны других тел. Возникает вопрос: для того, чтобы тело имело постоянную скорость относительно Земли, является необходимым воздействие на рассматриваемое тело со стороны других тел?

Долгое время, начиная с четвертого века до нашей эры, господствовало мнение, которое сформулировал Аристотель. Он считал, что для того, чтобы тело двигалось (в том числе и с постоянной скоростью) необходимо действие на него со стороны других тел. Так, для того, чтобы автомобиль ехал, двигатель должен всегда работать. Перестал двигатель работать, автомобиль остановился. Следуя за Аристотелем надо было бы сказать, что причиной движения является действие на рассматриваемое тело со стороны других тел. Аристотель обладал очень большим авторитетом, его труды составляют работы по философии, естественным наукам, истории и психологии и др. Аристотель был учителем А. Македонского, который испытывал к своему учителю большой пиетет. Авторитет Аристотеля являлся столь высоким, что его объяснение причин движения господствовали в европейском естествознании более двух тысяч лет.

Закон инерции?

Стоит отметить, что китайские «физики» фрагментарно сформулировали закон инерции между 450 и 250 годами до нашей эры. В работе философа Мо-цзы было написано примерно следующее: Если противодействующей силы нет, то движения тела никогда не прекратится. Мысль о прямолинейности движения по инерции китайцы формулировали так: Если присутствует поддерживающий столб, то движение не прекратится. Оно будет уподоблено переходу по висячему мосту. В переводе на современный язык это означает: В том случае, если на движущееся тело воздействовать с силой направленной под углом к направлению перемещения, то тело будет двигаться по криволинейной траектории.

В Европе понятие инерции было сформулировано Г. Галилеем в середине семнадцатого века, после того, как он провел серию широко известных экспериментов с шарами. Г. Галилей одним из первых пришел к объяснению причин равномерного и ускоренного перемещения тел и исследовал движение по инерции. Однако представления Галилея были не верны до конца, так как он утверждал, что тело, на которое не действуют силы движется равномерно по окружности. Такие представления у ученого были сформированы после изучения движения небесных тел. Так как он считал, что небесные тела движутся сами по себе.

Было бы правильно, говорить, что первым сформулировал закон инерции французский философ, математик Р. Декарт. Он писал о том, что любое тело пребывает одном состоянии до того момента пока не встретится с другим телом. И в другом своем законе Декарт говорит, что любая частица стремится двигаться исключительно по прямой. Однако Декарт дал формулировки своих законов, не зная о силах гравитации и скорее по наитию, чем опираясь на факты, поэтому считают, что закон инерции, который мы знаем, сформулировал И. Ньютон:

Каждое тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно, относительно любой инерциальной системы отсчета, до того момента пока действие на него других тел не заставит его изменить свое состояние.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

В чем состоит смысл опытов Галилея с наклонной плоскостью и почему они подтверждают закон инерции?

Решение

Сделаем рисунок. Галилей сделал несколько наклонных плоскостей с вырезанными в них прямыми желобами. Длина плоскости составляла примерно 5 метров. Желоб естествоиспытатель выстилал пергаментом для того, чтобы уменьшить силу трения. По желобу скатывался тяжелый шар. Галилей замечал положения шара через одинаковые промежутки времени. Так как секундомера в это время не было, то ученый использовал свой пульс или иные не слишком удобные методы измерения времени. Было получено, что путь пройденный телом, движущимся с постоянным ускорением пропорционален квадрату времени. Данный эксперимент, наряду с другими опытами по падению тел, дали основу для принципа инерции. Получалось, что шар, скатывавшийся по наклонной плоскости виз, увеличивал скорость, при движении вверх скорость тела уменьшалась. Если плоскость, по которой двигалось тело, была горизонтальна, то тело свою скорость почти не изменяло, так как у него не было причины ускоряться или замедляться. По предположению Галилея, если нет причины изменения движения, то тело движется равномерно или находится в состоянии покоя.