Властелин механики. 7 великих законов в понятном изложении

33. Лыжника остановило ветром. Результирующая сила равна нулю

Проще всего представить себе эту ситуацию, когда мы говорим про плавание. Плавающее тело в точке равновесия имеет скомпенсированное воздействие внешних сил.

Обратите внимание, что только при таком раскладе будет работать первый закон Ньютона! В случае влияния на тело нескольких сил, только в точке равновесия возможна работа инерции. Чтобы сделать это явление более понятным, представим себе, что мы поставили банку с плавающей в ней телом на тележку.

Затем разогнали тележку. И потом увидели, что на тело внутри банки оказала влияние внешняя инерция. Получается, что плавающее тело испытывало на себе скомпенсированное влияние двух сил. Но это не помешало воспринять инерцию!

Простая формулировка первого закона Ньютона

Теперь, изучив всю «матчасть», мы можем сформулировать первый закон в очень простой форме.

Тело, которому передали некоторое движение, будет ехать, пока на него что-то не подействует снаружи. При этом скомпенсированные воздействия и силы не считаются.

Если велосипедист едет по абсолютно ровной дороге, после того, как его кто-то толкнул вперед, дорога без наклона и сила трения колёс, а также сопротивление ветра (как и ВСЕ внешние сопротивления) отсутствуют или уравновешены, то он будет катиться так с одинаковой скоростью бесконечно долго.

Но в реальной системе ВСЕГДА будут действовать силы противодействия (трение, ветер, кочки) и велосипедист начнет останавливаться, если не будет крутить педали.

Силы эти всегда не скомпенсированы.

Как бы выглядела бы компенсация сил на примере такого велосипедиста? Довольно хитро.

Пусть в лицо велосипедисту дует ветер и воздействует на него с силой 50 Ньютонов, а за спиной у велосипедиста будет винт, как у Карлсона, который создает силу движения вперед 50 Ньютонов. Вот мы и уравновесили все имеющие силы и получили результирующий ноль. Теперь в этом скомпенсированном бутерброде будет работать инерция и если, как и раньше мы будем исключать трение и т.

 п. и т.д., то велосипедист будет катиться неограниченно долго по прямой.

Как сам Ньютон сформулировал первый закон и где мы неправы

В начале объяснения мы обозначили, что Ньютон сформулировал первый закон изначально чуть иначе. Звучит он так:

Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.