Με τα αρχικά δεδομένα, για οποιοδήποτεΈνα κινούμενο σώμα μπορεί να υπολογίσει την τιμή της επιτάχυνσης, της ταχύτητάς του, της θέσης του (συντεταγμένες) κ.λπ. Όλοι αυτοί οι υπολογισμοί εκτελούνται στο πλαίσιο της κινηματικής. Ωστόσο, αυτός ο κλάδος της επιστήμης δεν μελετά τις ίδιες τις διαδικασίες που προκύπτουν κατά τη διάρκεια της μηχανικής κίνησης. Το Dynamics μπορεί να απαντήσει σε ερωτήσεις σχετικά με τα χαρακτηριστικά της κίνησης, την αιτία της ώθησης επιτάχυνσης.
Ας πάρουμε ένα κουτί με έναν αγώνα μέσα και ξεκινήστεμετακινήστε το απέναντι στον πίνακα με μία κατεύθυνση με την ίδια ταχύτητα. Τι συμβαίνει στον αγώνα; Αναπαύεται ή κινείται; Όλα εξαρτώνται από το πλαίσιο αναφοράς που επιλέγουμε το κύριο. Σε σχέση με το κουτί, ο αγώνας στηρίζεται, αλλά αν κοιτάξετε τι συμβαίνει από την πλευρά (για παράδειγμα, το ίδιο τραπέζι), κινείται. Το κοινό πράγμα και στις δύο περιπτώσεις είναι ότι η ταχύτητα του αγώνα είναι σταθερή. Για να το αλλάξετε, είναι απαραίτητο να ασκήσετε εξωτερική επιρροή στο κουτί και ο αγώνας, για παράδειγμα, σπρώξτε το από το τραπέζι. Αυτό χαρακτηρίζει τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς. Ας υποθέσουμε ότι είμαστε σε ένα κουτί δίπλα σε έναν αγώνα. Δεδομένου ότι η εξωτερική επιρροή δεν είναι προφανής, τότε τη στιγμή της πτώσης μπορεί κάποιος να πιστεύει ότι ο ίδιος ο αγώνας άρχισε να κινείται, αποκτώντας μια ώθηση επιτάχυνσης. Αλλά αν κοιτάξετε τι συμβαίνει ενώ είστε στο τραπέζι, τότε η συμπεριφορά του αγώνα εξηγείται εύκολα από την αλλαγή στην ταχύτητα κίνησης του κουτιού. Στην πραγματικότητα, έχουμε περιγράψει αδρανειακά και μη αδρανειακά πλαίσια αναφοράς. Για το πρώτο, η δράση των εξωτερικών δυνάμεων είναι χαρακτηριστική, και για το δεύτερο, η προκύπτουσα επιτάχυνση από εξωτερικές δυνάμεις δεν μπορεί να εξηγηθεί. Σε αυτό το παράδειγμα, τα αδρανειακά πλαίσια αναφοράς σχετίζονται με την επιφάνεια του πίνακα και οποιοδήποτε άλλο αντικείμενο έξω από το κουτί, καθώς η εξωτερική επίδραση στο αντικείμενο που μελετάται είναι προφανής. Τέτοιοι εξέχοντες επιστήμονες της αρχαιότητας όπως ο Γαλιλαίος και ο Αριστοτέλης ενδιαφέρθηκαν για το πρόβλημα των συστημάτων αναφοράς. Μόνο τον 17ο αιώνα. Ο Νεύτωνας, με βάση τα έργα του, διατύπωσε τον πρώτο του κανόνα αδράνειας, γνωστός ως Πρώτος Νόμος του Νεύτωνα.
Λέει ότι η ύπαρξη τέτοιωνπλαίσια αναφοράς στα οποία το σώμα δεν εκτίθεται σε εξωτερική επιρροή από άλλα σώματα και η ταχύτητα κίνησης δεν αλλάζει ούτε στην αξία ούτε στην κατεύθυνση. Εάν υπάρχουν πολλές επιρροές, αλλά είναι ισορροπημένες, τότε ισχύει ο ίδιος κανόνας που χρησιμοποιεί αδρανειακά πλαίσια αναφοράς (IFR). Εάν εξετάσουμε ένα πλαίσιο αναφοράς σε σχέση με ένα άλλο, με σταθερό συντελεστή και ταχύτητα, τότε μπορεί να υποστηριχθεί ότι υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός IFR στη φύση. Επομένως, τα αδρανειακά πλαίσια αναφοράς μας περιβάλλουν παντού.
Είναι πολύ πιο εύκολο να κατανοήσετε τον Πρώτο Νόμο του Νεύτωνα εάν εξοικειωθείτε με τα συμπεράσματα των προκατόχων του - του Αριστοτέλη και του Γαλιλαίου.
Ο Αριστοτέλης υποστήριξε ότι αν το σώμα δεν είναιαποδεικνύεται οποιαδήποτε εξωτερική επιρροή, τότε η φυσική του κατάσταση είναι η ειρήνη. Στην περίπτωση αμαξώματος που κινείται με σταθερή ταχύτητα, πρέπει να υπάρχει εξωτερική δύναμη.
Ο Galileo πρόσθεσε αυτά τα ευρήματα:η απουσία εξωτερικής επιρροής δεν σημαίνει καθόλου ότι το σώμα δεν μπορεί να κινείται ομοιόμορφα και χωρίς αλλαγή κατεύθυνσης. Η ίδια δύναμη που ασκεί δράση χάνεται για την αντιστάθμιση έλξης, τριβής κ.λπ.
Το αδρανειακό σύστημα βασίζεται εξ ολοκλήρου στο πρώτοο νόμος σύμφωνα με τον οποίο οποιοδήποτε σώμα είναι σε ηρεμία ή κινείται ομοιόμορφα έως ότου μια εξωτερική δύναμη αλλάξει την κατάστασή του. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό: αυτός ο νόμος μπορεί να εκπληρωθεί όχι σε όλα τα πιθανά πλαίσια αναφοράς.
Το αδρανειακό σύστημα επιβεβαιώνεται λαμπρά καιχρησιμοποιείται ενεργά στην ουράνια μηχανική και την αστροναυτική (ηλιοκεντρικό σύστημα). Σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να σημειωθεί ότι δεν υπάρχει τέτοιο πλαίσιο αναφοράς που θα ήταν αδρανές για όλες τις πιθανές διαδικασίες του υπό εξέταση συστήματος.
