Fizică

Rețineți utilizarea repetată a verbului „rămâne”. Ne putem gândi la această lege ca la păstrarea status quo-ului mișcării.

În loc să contrazică experiența noastră, prima lege a mișcării a lui Newton afirmă că trebuie să existe o cauză (care este o forță externă netă) pentru ca să existe o schimbare a vitezei (fie o schimbare de magnitudine, fie o schimbare de direcție). Vom defini forța externă netă în secțiunea următoare. Un obiect care alunecă pe o masă sau pe podea încetinește din cauza forței nete de frecare care acționează asupra obiectului. Dacă frecarea ar dispărea, obiectul ar încetini în continuare?

Ideea de cauză și efect este crucială pentru a descrie cu acuratețe ceea ce se întâmplă în diverse situații. De exemplu, luați în considerare ce se întâmplă cu un obiect care alunecă pe o suprafață orizontală aspră. Obiectul se frânge rapid până la oprire. Dacă pulverizăm suprafața cu pudră de talc pentru a face suprafața mai netedă, obiectul alunecă mai departe. Dacă facem suprafața și mai netedă frecând-o cu ulei lubrifiant, obiectul alunecă și mai departe. Extrapolând la o suprafață fără frecare, ne putem imagina că obiectul alunecă în linie dreaptă la nesfârșit. Astfel, frecarea este cauza încetinirii (în conformitate cu prima lege a lui Newton). Obiectul nu ar încetini deloc dacă frecarea ar fi complet eliminată. Luați în considerare o masă de hochei pe aer. Atunci când aerul este oprit, pucul alunecă doar pe o distanță scurtă înainte ca frecarea să îl încetinească până la oprire. Cu toate acestea, atunci când aerul este pornit, se creează o suprafață aproape fără frecare, iar pucul alunecă pe distanțe lungi fără să încetinească. În plus, dacă știm destule despre frecare, putem prezice cu exactitate cât de repede va încetini obiectul. Frecarea este o forță externă.

Prima lege a lui Newton este complet generală și poate fi aplicată la orice, de la un obiect care alunecă pe o masă, la un satelit pe orbită și până la sângele pompat din inimă. Experimentele au verificat temeinic faptul că orice modificare a vitezei (viteză sau direcție) trebuie să fie cauzată de o forță externă. Ideea legilor general aplicabile sau a legilor universale este importantă nu numai aici – este o caracteristică de bază a tuturor legilor fizicii. Identificarea acestor legi este ca și cum ai recunoaște tipare în natură din care pot fi descoperite alte tipare. Geniul lui Galileo, care a dezvoltat pentru prima dată ideea primei legi, și al lui Newton, care a clarificat-o, a fost acela de a pune întrebarea fundamentală: „Care este cauza?”. Gândirea în termeni de cauză și efect este o viziune asupra lumii fundamental diferită de abordarea tipică a Greciei antice, când la întrebări precum „De ce are un tigru dungi?” s-ar fi răspuns în mod aristotelic: „Aceasta este natura fiarei”. Adevărat poate, dar nu este o perspectivă utilă.

Masa

Proprietatea unui corp de a rămâne în repaus sau de a rămâne în mișcare cu viteză constantă se numește inerție. Prima lege a lui Newton este adesea numită legea inerției. După cum știm din experiență, unele obiecte au mai multă inerție decât altele. Este evident că este mai dificil să schimbi mișcarea unui bolovan mare decât cea a unei mingi de baschet, de exemplu. Inerția unui obiect se măsoară prin masa sa. În linii mari, masa este o măsură a cantității de „substanță” (sau materie) din ceva. Cantitatea sau cantitatea de materie dintr-un obiect este determinată de numărul de atomi și molecule de diferite tipuri pe care acesta le conține. Spre deosebire de greutate, masa nu variază în funcție de locație. Masa unui obiect este aceeași pe Pământ, pe orbită sau pe suprafața Lunii. În practică, este foarte dificil să se numere și să se identifice toți atomii și moleculele dintr-un obiect, astfel încât masele nu sunt adesea determinate în acest mod. În mod operațional, masele obiectelor sunt determinate prin comparație cu kilogramul standard.

.