Закон інэрцыі. Складанасці ў тлумачэнні звычайных з'яў

Некаторыя працэсы і з'явы, якія суправаджаюць нас пастаянна, аб прыродзе і прычынах ўзнікнення якіх мы нават не задумваемся, пры больш глыбокім разглядзе могуць уяўляць невычэрпны крыніца інфармацыі аб законах і правілах, якім падпарадкоўваецца ўвесь фізічны свет.

Здавалася б, што агульнага паміж прадметам, якія спачываюць на месцы, і якая ажыццяўляе прамалінейнае раўнамернае рух? Законамі руху цікавіліся яшчэ старажытныя мысляры. «Фізіка» Арыстоцеля, якая датуецца IV стагоддзем да н.э., змяшчае заключэння старажытнагрэцкага мысляра пра прыроду спакою і руху. Практычна вынікаючы верным шляхам у спробе даць тлумачэнне гэтаму штодзённага з'яве, ён робіць вельмі цікавае заключэнне ў сваім чарговым працы «Механіка». Арыстоцель цалкам адмовіўся ад выкарыстання паняцця "абсалютная пустата» і зрабіў выснову, што для любога руху неабходна пастаяннае ўздзеянне на прадмет пэўнай сілы. Ён паказвае на тое, што з спыненнем ўздзеяння сілы спыняецца і рух. Тым самым мысліцель, знаходзячыся ў кроку ад таго, каб апісаць закон інэрцыі, рушыў услед па ілжывым шляху.

Два тысячагоддзя спатрэбілася чалавечай думкі, каб паставіць пад сумнеў высновы Арыстоцеля. Італьянскі фізік і філосаф, механік і астраном Галілеа Галілей знайшоў недахопы ў прынятай афіцыйнай навукай таго часу трактоўцы прыроды руху. Закон інэрцыі Галілея практычна цалкам адпавядае сучаснаму тлумачэнню, але характэрнасць яго заключаецца ў тым, што для яго фармулёўкі і доказы немагчыма было выкарыстоўваць эксперыментальную базу з-за адсутнасці ідэальных умоў. Дадзенае выснова італьянскі мысляр ажыццявіў на аснове асабістых назіранняў, шляхам накіравання ад адваротнага і выкарыстоўваючы метад выключэння.

Такім чынам, закон інэрцыі практычна з'яўляецца стварэннем Галілеа, хоць і выкарыстоўваецца сучаснай навукай у декартовых трактоўцы. Яшчэ адной заслугай вялікага італьянца з'яўляецца ўказанне на тое, што свабодны рух магчыма не толькі па прамой, але і па акружнасці. Практычна менавіта гэта дапушчэнне дазволіла апісаць вярчальны рух па інэрцыі. Закон захавання моманту інэрцыі стаў лагічным працягам высноў Галілеа.

Пасля ангелец Язэп Ньютон стварыў цэлую сістэму законаў механікі. Ён уключыў закон інэрцыі ў гэтую сістэму як першы. Але навука не стаіць на месцы - за час існавання ньютоновской сістэмы яна шматкроць падвяргалася крытыцы і спробам перагледзець закладзеныя ў яе пастулаты.

Дваццатае стагоддзе, які стаў перыядам карэннага перагляду традыцыйных законаў пад уплывам эйнштейновской адкрыццяў, унёс пэўныя папраўкі ў трактоўку асноўных законаў механікі. Але для практычнага выкарыстання, інжынерных разлікаў і праектавання механічных сістэм дагэтуль ужываюцца высновы і формулы традыцыйнай механікі.

Калі мы выкарыстоўваем на практыцы закон інэрцыі, то пры правядзенні разлікаў даводзіцца рабіць цэлы шэраг дапушчэнняў. Дамагчыся існавання паўнавартаснай інерцыйных сістэмах практычна немагчыма. Часцяком пры разліках прасцей прымаць сістэму як неинерциальную, што робіць немагчымым выкарыстанне законаў Ньютана. Разглядаючы якой-небудзь агрэгат адносна сістэмы адліку, за якую мы бярэм сам аўтамабіль, мы можам выкарыстоўваць закон інэрцыі да таго часу, пакуль машына стаіць на месцы, або раўнамерна рухаецца. Пры паскарэнні і тармажэнні дадзеная сістэма адліку цалкам губляе свае інэрцыйныя ўласцівасці.

Можна прывесці масу прыкладаў, калі прыходзіцца ў мэтах атрымання выніку больш простымі спосабамі выпускаць фактары, хоць і маюць значэнне, але не якія аказваюць істотнага ўплыву на канчатковыя высновы. Сучасная механіка цалкам дапускае падобныя вольнасці, хоць для больш дакладных разлікаў патрабуе уліку некаторых фактараў за кошт увядзення розных каэфіцыентаў і паправак.