S počiatočnými údajmi pre všetkyPohybujúce sa teleso môže vypočítať hodnotu svojho zrýchlenia, rýchlosti, polohy (súradnice) atď. Všetky tieto výpočty sa vykonávajú v rámci kinematiky. Toto vedné odvetvie však neštuduje samotné procesy, ktoré vznikajú pri mechanickom pohybe. Dynamika dokáže odpovedať na otázky týkajúce sa charakteristík pohybu, príčiny impulzu zrýchlenia.
Zoberme si škatuľu, ktorá má vo vnútri jednu zápalku a začnemeposuňte ho po stole jedným smerom rovnakou rýchlosťou. Čo sa deje so zápasom? Odpočíva alebo sa hýbe? Všetko závisí od toho, ktorý referenčný rámec si vyberieme ten hlavný. Pokiaľ ide o políčko, zápas spočíva, ale ak sa pozriete na to, čo sa deje zboku (napríklad rovnaká tabuľka), pohne sa. Bežné je v oboch prípadoch to, že rýchlosť zápasu je konštantná. Na jeho zmenu je potrebné vyvinúť vonkajší vplyv na hraciu plochu a zápas ju napríklad vytlačiť zo stola. To je to, čo charakterizuje inerciálne referenčné systémy. Predpokladajme, že sme v políčku vedľa zápasu. Pretože vonkajší vplyv nie je zrejmý, potom v okamihu pádu by si niekto mohol myslieť, že samotný zápas sa začal hýbať a získaval impulz akcelerácie. Ak sa ale pozriete na to, čo sa deje, keď ste na stole, potom sa správanie zápasu dá ľahko vysvetliť zmenou rýchlosti boxu. V skutočnosti sme opísali zotrvačné a neinerciálne referenčné rámce. Pre prvé je charakteristické pôsobenie vonkajších síl a pre druhé nie je možné vysvetliť výsledné zrýchlenie vonkajšími silami. V tomto príklade sú inerciálne referenčné rámce spojené s povrchom tabuľky a akýmkoľvek iným objektom mimo rámčeka, pretože vonkajší vplyv na študovaný objekt je zrejmý. Takí významní vedci staroveku ako Galileo a Aristoteles sa zaujímali o problém referenčných systémov. Až v 17. storočí I. Newton na základe svojich prác sformuloval svoje prvé pravidlo zotrvačnosti, známejšie ako Newtonov prvý zákon.
Hovorí sa v ňom, že existencia takýchtoreferenčné rámce, v ktorých nie je telo vystavené vonkajším vplyvom iných orgánov a rýchlosť pohybu sa nemení ani pokiaľ ide o hodnotu, ani o smer. Ak existuje niekoľko vplyvov, ktoré sú však vyvážené, potom platí rovnaké pravidlo ako pre inerciálne referenčné systémy (IFR). Ak vezmeme do úvahy jeden referenčný rámec voči druhému, s konštantným modulom a rýchlosťou, potom možno tvrdiť, že v prírode existuje obrovské množstvo IFR. Preto nás všade obklopujú inerciálne referenčné rámce.
Je oveľa ľahšie pochopiť Newtonov prvý zákon, ak sa oboznámite so závermi jeho predchodcov - Aristotela a Galilea.
Aristoteles tvrdil, že ak telo nie jeUkazuje sa, že ide o akýkoľvek vonkajší vplyv, potom je jeho prirodzeným stavom mier. V prípade tela pohybujúceho sa konštantnou rýchlosťou musí byť prítomná vonkajšia sila.
Galileo pridal tieto zistenia:absencia vonkajšieho vplyvu vôbec neznamená, že sa telo nemôže pohybovať jednotne a bez zmeny smeru. Rovnaká sila vyvíjajúca činnosť sa stráca pri kompenzácii príťažlivosti, trenia atď.
Inerciálny systém je úplne založený na prvomzákon, podľa ktorého je akýkoľvek orgán v pokoji alebo sa rovnomerne pohybuje, kým vonkajšia sila nezmení svoj stav. Dôležitá vlastnosť: tento zákon je možné splniť nie vo všetkých možných referenčných rámcoch.
Inerciálny systém je bravúrne potvrdený asa aktívne používa v nebeskej mechanike a astronautike (heliocentrický systém). V tomto prípade je potrebné poznamenať, že neexistuje taký referenčný rámec, ktorý by bol inerciálny pre všetky možné procesy uvažovaného systému.
