החוק הראשון של ניוטון - עיקרון ההתמדה

איך הכוחות הפועלים על גוף משפיעים על תנועתו? כדי לענות על שאלה זאת נבחן תחילה מה קורה כאשר הכח השקול הפועל על גוף הוא אפס. מוסכם כמעט בוודאות שאם גוף נמצא במנוחה, ואם אין כוחות שקולים
שפועלים עליו, הגוף שיישאר במנוחה. אבל מה קורה אם כוח שקול אפס פועל על גוף בתנועה?

כדי לראות מה קורה במקרה זה, נניח שמחליקים דיסקית הוקי לאורך שולחן אופקי ע"י הפעלת כוח אופקי עם היד.  אחרי שמפסיקים לדחוף, הדיסקוס לא ימשיך לנוע ללא הגבלת זמן; אלא יאט עד עצירה . כדי להמשיך את התנועה יש להמשיך לדחוף.

מכאן נוצרה חשיבה כביכול שלקיים תנועה יש להפעיל כוח. אך מה היה קורה אם היינו דוחפים את הדיסקוס על משטח קרח ומשחררים, הדיסקוס היה עובר מרחק גדול יותר עד עצירה. ואם הינו דוחפים את הדיסקוס על כרית אויר הוא היה עובר מרחק רב יותר עד עצירה מאשר משטח קרח.

מה שעוצר את הדיסקוס הוא כוח החיכוך בינו לבין המשטח.  אם לא היה כוח חיכוך הדיסקוס היה ממשיך בתנועתו עד אין סוף.

אנו רואים שכאשר אין כוחות הפועלים על גוף, הגוף נשאר במנוחה או נע עם מהירות קבועה בקו ישר. ברגע שגוף נקבע בתנועה, ואין כוח שקול הפועל עליו הוא ימשיך לנוע במהירות קבועה בקו ישר. אנו קוראים לתצפית זו החוק הראשון של ניוטון.

החוק הראשון של ניוטון או עקרון ההתמדה

 "גוף מתמיד במצב של מנוחה או במצב של תנועה במהירות קבועה בקו ישר (תאוצה אפס) כל עוד אין שום כוח חיצוני שפועל עליו (יכול לפעול עליו כח חיצוני אבל שיקול הכוחות צריך להיות שווה ל- 0).

 

החוק הראשון של ניוטון - ניסוי הדיסק על משטח