První Newtonův pohybový zákon - zákon setrvačnosti

Z praxe známe, že pro uvedení vozíčku do pohybu je třeba na něj rukou působit silou, pro odpálení míčku na golfu je nutné na míček působit golfovou holí, pro rozjezd cyklisty na kole musí začít cyklista šlapat - tedy působit na pedály silou, …

Dokud na tělesa silou nepůsobíme, zůstávají v relativním klidu. Tedy: Každé těleso setrvává v relativním klidu, pokud není silovým působením jiného tělesa uvedeno do pohybu.

Vozíček se pohybuje dále i když síla ruky už nepůsobí, golfový míček letí dál, i když se hole už nedotýká, cyklista na vodorovné silnici zůstává v pohybu i když přestane šlapat.

Obecně lze vyvodit i další závěr: Nepůsobí-li na těleso jiná tělesa silou, zůstává dané těleso v rovnoměrném přímočarém pohybu.

Víme ale, že vozíček se zastaví, cyklista (nezačne-li šlapat) postupně také zastaví, což je způsobeno odporovou silou vzduchu a třecí silou o podložku.

Silovým působením se mění nejen velikost rychlosti, ale i její směr.

Odraz puku od mantinelu stadionu, úder raketou do tenisového míčku, …

Nyní je tedy možné formulovat první Newtonův zákon, který hovoří o důležité vlastnosti těles - o setrvačnosti. Proto bývá často také nazýván zákon setrvačnosti:

Každé těleso setrvává v relativním klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu, dokud není přinuceno silovým působením jiných těles tento stav změnit.

… jinými slovy: Nepůsobí-li na těleso síla, pohybuje se těleso bez zrychlení.

Newtonův zákon setrvačnosti v originále:
Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare.

Setrvačnost těles v praxi:

1. setrvačnost těles v klidu - každé uvedení tělesa do pohybu

V rozjíždějícím se autobusu máme tendenci setrvat v klidu - proto padáme směrem proti směru rozjíždění.

2. setrvačnost těles v pohybu - náhlé brzdění těles, náhlá změna směru rychlosti

Zabrzdí-li prudce autobus, padáme ve směru jeho pohybu. Stejně tak (pokud se nedržíme nebo nesedíme) padáme, projíždí-li autobus rychle „ostrou“ zatáčku.

Podle prvního pohybového zákona je tedy klid a rovnoměrný přímočarý pohyb ekvivalentní. Oba dva typy pohybů jsou pohyby s nulovým zrychlením. Vztažné soustavy, v nichž zůstávají izolovaná tělesa v klidu nebo rovnoměrném přímočarém pohybu (tedy soustavy, v nichž platí první Newtonův zákon), se nazývají inerciální soustavy. Soustavy, v nichž první pohybový zákon neplatí, se nazývají neinerciální soustavy.

Pro běžné výpočty lze považovat naši Zemi za inerciální soustavu, při letech do vesmíru lze za inerciální soustavu považovat i soustavu spojenou se Sluncem či hvězdami, neboť zrychlení těchto soustav je velmi malé.