„Tato, wytłumaczysz mi, na czym polega pierwsza zasada dynamiki Newtona?” – po takim pytaniu zazwyczaj następuje krótka cisza, później głębokie westchnięcie i wyraz zrezygnowania na twarzy, a następnie wymijająca odpowiedź „może innym razem”. To oczywiście dość zabawna wizualizacja sytuacji i nie musi się zdarzyć naprawdę, jednakże… Przy okazji warto zdać sobie sprawę z tego, że nawet skomplikowanie brzmiące teorie fizyczne można wytłumaczyć łatwo i przystępnie. Zatem do dzieła!
Jakie są podstawy ruchu w fizyce?
Kinematyka. Tak nazywa się cały dział w fizyce, w którym mowa o ruchu. Jak łatwo się domyślić, będzie to dość zaawansowany zasób wiedzy. Mimo wszystko wystarczą tylko absolutne podstawy, aby zrozumieć pierwszą zasadę dynamiki.
Zacznijmy od tego, czym jest ruch.
Ruch jest określany jako zmiana położenia ciała względem innego ciała, a także układu ciał zwanego układem układu odniesienia.
Brzmi dość trudno, ale taka już natura definicji – ma zawierać możliwie krótką i wyczerpującą odpowiedź. Wytłumaczmy na przykładzie: Mucha w trakcie lotu, jeśli np. zbliża się do szyby, to pozostaje w ruchu (względem okna). Gdy szyby nie zauważy i się o nią rozbije, to chwilę potem również pozostanie w ruchu (względem szyby i parapetu, na który opadnie). Następnie – prawdopodobnie – już nie będzie się ruszać, jeśli uderzenie było odpowiednio mocne i mucha spocznie w spokoju na wspomnianym już parapecie.
Należy zatem zapamiętać, że obserwujemy zawsze jakieś ciało i sprawdzamy, jak ono zachowuje się względem innego. Tutaj ciałem obserwowanym jest mucha, jej zmiana położenia to po prostu proces lotu, a drugim ciałem (punktem odniesienia) jest okno. Za układ ciał natomiast posłużył nam duet parapet i okno, wykorzystany do obserwacji tuż po zderzeniu.