Динамика — это наука о воздействии сил на движение. Основные понятия динамики — инерция и импульс. Они объясняют, каким образом тело приходит в движение и останавливается. В 1687 г. английский ученый Исаак Ньютон сформулировал три закона, которым подчиняется движение всех тел.
Инерция
Вес тела препятствуют изменениям в характере своего движения. Это свойство, называемое инерцией, присуще и движущимся, и неподвижным телам. Из-за инерции неподвижным объект непросто привести в движение. Если тело уже движется, то инерция заставляет его продолжать двигаться по прямой. Чтобы преодолеть инерцию, требуется сила. Чем массивнее тело тем больше его инерция. Чтобы двигаться, большому животному нужно прикладывать больше усилий, чем маленькому. Вдвое тяжелее значит, вдвое инертнее. Масса взрослого слона в пять раз больше массы слонёнка. Инерция его тоже впятеро больше. При столкновении автомобиля с препятствием пассажиры по инерции все еще движутся вперед. Инерцию эту помогают преодолеть ремни безопасности и воздушные подушки.
Законы Ньютона
Исаак Ньютон совершил фундаментальные открытия в разных областях науки. Он изучал движение, тяготение, свет. Его три закона движения оказали огромное влияние на представления ученых. Первый закон Ньютона гласит: если на тело не действуют никакие силы, то оно будет либо оставаться в покое, либо двигаться прямолинейно с постоянной скоростью. Это и есть принцип инерции. Второй закон Ньютона: всякая сила, воздействующая на тело, влияет на характер его движения. Насколько меняется движение, зависит от массы тела и от силы. Третий закон Ньютона: когда одно тело действует на другое с определенной силой, то второе тело действует на первое с такой же силой, направленной в противоположную сторону. Первая сила называется действием, вторая — противодействием.
Импульс
Импульс показывает насколько велико стремление тела продолжать движение. Импульс равен произведению массы тела на его скорость. Чем больше масса и скорость, тем больше импульс. Подобно скорости импульс — это векторная величина. Это означает, что он обладает численным значением и направлением. Масса тележки 10 кг, и она катиться на север со скоростью 1 метр в секунду. Её импульс составляет 10 кг м/с, и он направлен на север. Тело меньшей массы может иметь тот же импульс, что и тело большой массы, если его скорость выше. Масса этой тележки 2 кг, а скорость 5 м/с. Её импульс составляет 10 кг м/с и тоже направлен на север. В соответствии с третьим законом Ньютона, когда два тела сталкиваются, они воздействуют друг на друга с одинаковой силой. Импульс, обретенный одни равен импульсу, потерянному потому что сумма импульсов после столкновения остается неизменно закона сохранения импульса.