Закони Ньютона

За перший закон руху Ньютон прийняв закон інерції, відкритий ще Галілеєм.

Перший закон Ньютона формулюється наступним чином: усяке тіло знаходиться в стані спокою чи рівномірного прямолінійного руху, за відсутності дії на нього інших тіл. Перший закон Ньютона справедливий не у всіх системах відліку. Система відліку, в якій справджується перший закон Ньютона, називається інерціальною. Тому сам закон інколи називають законом інерції. Відповідно система відліку, в якій перший закон Ньютона не виконується, називається неінерціальною системою відліку. Інерціальних систем можна придумати багато. Будь-яка система відліку, що рухається відносно деякої інерціальної системи прямолінійно і рівномірно, буде також інерціальною.

Таким чином, перший закон Ньютона постулює існування інерціальних систем відліку. Вочевидь, що інерціальна система, як така, є фізичною абстракцією (моделлю). Так, наприклад, система відліку, що пов’язана із Землею – геоцентрична система відліку – разом з нею обертається навколо осі та рухається навколо Сонця по криволінійній траєкторії (еліпсу), а отже зазнає деякого прискоренням відносно Сонця і не є інерційною. Однак прискорення такої системи надзвичайно мале (приблизно на три-чотири порядки менше за прискорення вільного падіння на поверхні Землі 9,8 м/с²), тому в більшості випадків ним можна знехтувати і вважати таку систему практично інерціальною.

Більш точно можна вважати інерціальною систему відліку, пов’язану із Сонцем – геліоцентричну систему відліку. Початок координат такої системи знаходиться у центрі Сонця, а її осі напрямлені на далекі зорі. Тому питання про практичний вибір інерціальної системи відліку завжди пов'язаний із заданим ступенем точності і диктується умовами задачі.

Властивість матеріальних тіл зберігати стан спокою чи рівномірного й прямолінійного руху називається інерцією. Усяке тіло чинить опір при спробах привести його у рух чи змінити величину чи напрям його швидкості. Цю властивість називають інертністю. Мірою інертності тіла є його маса. Сам Ньютон визначив масу як кількість речовини, що втримується в тілі. Це визначення не можна вважати вичерпним. Маса характеризує не лише інерцію матеріального тіла, але і його гравітаційні властивості: сила притягання між двома тілами пропорційна їхнім масам. Маса визначає повний запас енергії матеріального тіла.

У класичній механіці маса тіла не залежить від вибору системи відліку, положення тіла в просторі, швидкості, дії на тіло інших тіл і т.д. Маса є величиною адитивною, тобто маса тіла дорівнює сумі мас всіх його частин. Однак властивість адитивності втрачається при швидкостях, близьких до швидкості світла у вакуумі, тобто в релятивістській механіці.