Pirmais par spēka un kustības saikni sāka aizdomāties Aristotelis (384.–322. p. m. ē.). Tomēr viņš domāja, ka priekšmetu kustībai ir vajadzīgs nepārtraukts spēks. Šīs Aristoteļa domas apgāza Galileo Galilejs (1564.–1642.), kurš, veicot dažādus eksperimentus, pierādīja, ka spēks ir vajadzīgs, lai:

  • uzsāktu un nobeigtu kustību,
  • izmainītu kustības virzienu,
  • izmainītu kustības ātrumu.

Ļoti svarīgs secinājums no šiem eksperimentiem ir tas, ka nav vajadzīgs spēks, lai saglabātu kustību.

Visbeidzot 1687. gadā Īzaks Ņūtons (1642.–1727.) noformulēja 3 kustības likumus, kuros ir aprakstīta saikne starp spēku un kustību. Mēs šos likumus pazīstam kā Ņūtona likumus.

Pirmais Ņūtona likums

Pirmais Ņūtona likums saka, ka ķermenis atrodas miera stāvoklī vai vienmērīgā taisnlīnijas kustībā, ja uz to nedarbojas citi ķermeni vai arī citu ķermeņu iedarbība savstarpēji līdzsvarojas. (1. att.)

Līdz ar to, ja visu ķermenim pielikto spēku summa ir nulle, tad ir iespējami divi gadījumi:

  • ķermenis, kas atrodas miera stāvoklī, paliek nekustīgs;
  • ķermenis turpina savu vienmērīgo kustību pa taisnu trajektoriju konstantā ātrumā.

1.att. Ja uz tenisa bumbiņu nedarbotos dažādi ārējie spēki, pēc sitiena tā atrastos vienmērīgā taisnlīnijas kustībā

Pirmais Ņūtona likums ietver sevī tādu jēdzienu kā inerce, kas mēra to, cik ļoti ķermenis pretojas kustības izmaiņām. Ķermeņa inerce ir atkarīga no masas. Ja ķermeni ir grūti izkustināt vai mainīt tā kustības virzienu, tad saka, ka ķermenim ir liela inerce un līdz ar to liela masa, savukārt ja ķermeni ir ļoti viegli izkustināt vai novirzīt no taisnās trajektorijas, tad saka, ka ķermenim piemīt maza inerce, līdz ar to arī maza masa.

 Pirmais Ņūtona likums dabā

Ar pirmo Ņūtona likumu mēs bieži sastopamies ikdienā un izmantojam to savā labā, piemēram, lai dabūtu cirvja galvu virsū kātam, var ar strauju kustību virzīt kātu pret stabilu virsmu; kad kāts atduras pret virsmu, tad cirvja galva inerces dēļ turpina kustību uz priekšu un uzlien virsū kātam (2. att.).

2.att. Izmantojot pirmo Ņūtona likumu, var ļoti viegli nostiprināt cirvi

Tāpat, ja mums ir palicis nedaudz kečupa pudelē, tad visvieglāk to dabūt ārā ir tad, ja veic strauju kustību ar pudeles atveri uz leju un vienā brīdī kustību strauji apstādina; tad kečups inerces dēļ izkļūst no pudeles (3. att.).

3.att. Ņūtona likums mums palīdz iegūt pudelē iestrēgušo kečupa pārpalikumu

Kas izraisa kustību?

Impulss
Inerce
Spēks
Ņūtona likumi