0:00:00.476,0:00:05.711
V tomto videu bych rád mluvil [br]o Newtonově prvním pohybovém zákoně.

0:00:05.882,0:00:10.614
Toto je překlad úryvku Principií z latiny.

0:00:10.837,0:00:11.819
Zákon I tvrdí:

0:00:11.981,0:00:21.076
„Každé těleso setrvává v klidu,[br]nebo rovnoměrném přímočarém pohybu,

0:00:21.322,0:00:27.538
není-li tento stav přinuceno [br]změnit působením vnější síly.“

0:00:27.739,0:00:31.388
To vlastně říká, že pokud nějaká věc…[br]

0:00:31.559,0:00:33.420
Každé těleso setrvává…

0:00:33.592,0:00:38.352
Všechno setrvá v klidu, [br]nebo v pohybu konstantní rychlostí,

0:00:38.578,0:00:41.887
pokud nezapůsobí nějaká síla,[br]která to změní.

0:00:42.050,0:00:45.299
Pokud na něj nepůsobí síla,[br]zejména síla nevyrovnaná,

0:00:45.420,0:00:46.925
kterou vysvětlím za pár vteřin.

0:00:47.000,0:00:50.494
Máme-li něco v klidu,[br]v úplném klidu,

0:00:52.857,0:00:54.750
To už známe.

0:00:54.924,0:00:58.239
Řekněme,[br]že mám kámen.

0:00:58.883,0:01:07.990
Řekněme,[br]že mám kámen ležící na trávníku.

0:01:08.313,0:01:09.752
Můžu ten kámen pozorovat.

0:01:09.855,0:01:13.041
Pokud s ním nikdo nic neudělá, [br]je nepravděpodobné, že by se pohnul.

0:01:13.146,0:01:17.115
Pokud na kámen nezačne působit síla,[br]zůstane na místě.

0:01:17.328,0:01:18.929
První část je tedy celkem jasná.

0:01:19.133,0:01:23.393
„Každé těleso setrvává v klidu…“

0:01:23.509,0:01:25.010
Druhou částí se nebudu zabývat.

0:01:25.091,0:01:28.046
„…není-li tento stav přinuceno [br]změnit působením vnější síly.“

0:01:28.150,0:01:32.711
Je zřejmé, že kámen zůstane v klidu,[br]pokud na něj nezačne působit síla,

0:01:32.860,0:01:36.831
pokud ho někdo neodtlačí nebo nesvalí.

0:01:37.003,0:01:41.410
Druhá část zákona je už méně zřejmá.

0:01:41.603,0:01:47.986
„Každé těleso setrvává v klidu,[br]nebo rovnoměrném přímočarém pohybu,

0:01:48.160,0:01:52.264
není-li tento stav přinuceno [br]změnit působením vnější síly.“

0:01:52.449,0:01:54.362
To je Newtonův první zákon.

0:01:54.789,0:02:00.155
Tady bych mohl trochu odbočit,[br]protože toto je Newton.

0:02:00.327,0:02:04.321
Mluvíme-li o Newtonově prvním zákoně,[br]proč tu mám velký obraz tohoto pána?

0:02:04.474,0:02:05.342
Důvodem je,

0:02:05.511,0:02:10.456
že Newtonův první zákon je vlastně [br]jen přeformulace zákona setrvačnosti.

0:02:10.600,0:02:18.904
Tento pán, další z titánů civilizace,[br]není nikdo jiný než Galileo Galilei.

0:02:19.149,0:02:22.723
Ten byl prvním,[br]kdo formuloval zákon setrvačnosti.

0:02:22.880,0:02:26.442
Newton ho jenom převyprávěl [br]a přibalil ke svým ostatním zákonům.

0:02:26.595,0:02:28.363
Udělal však mnoho,[br]mnoho jiných věcí.

0:02:28.517,0:02:31.967
Ocenění za Newtonův první zákon[br]správně patří Gaglileovi.

0:02:32.130,0:02:34.170
Proto jsem ho vyobrazil tak velkého.

0:02:34.339,0:02:35.990
Byl jsem uprostřed myšlenky.

0:02:36.211,0:02:37.941
Je jasné, [br]že je-li něco v klidu,

0:02:38.131,0:02:40.902
v klidu to i zůstane,[br]pokud s tím nějaká síla něco neudělá.

0:02:41.022,0:02:43.994
V některých situacích se dočtete, [br]že je to síla nevyrovnaná.

0:02:44.175,0:02:46.223
Nevyrovnaná znamená…

0:02:46.380,0:02:50.556
Někdy mohou na těleso působit dvě síly[br]a vzájemně se vyrovnat.

0:02:50.794,0:02:54.837
Například bych mohl zatlačit určitou [br]silou na tuto stranu kamene.

0:02:54.956,0:02:58.756
Pokud zatlačíš na tuto stranu kamene[br]přesně stejně velkou silou,

0:02:58.973,0:03:00.271
kámen se nepohne.

0:03:00.427,0:03:05.309
Pohnul by se jedině kdyby na jedné straně [br]byla síla mnohem větší než na druhé,

0:03:05.462,0:03:07.162
takže by se navzájem nevyrovnaly.

0:03:07.348,0:03:08.547
Kdybys měl tunu…

0:03:08.748,0:03:10.535
Možná je kámen špatný příklad.

0:03:10.680,0:03:13.610
Vezměme si led,[br]tím se snadněji pohybuje.

0:03:13.804,0:03:15.516
Toto je led.

0:03:15.995,0:03:19.307
Pak mám na tom ledu[br]další kus ledu.

0:03:19.476,0:03:25.167
Už je jasné, že nepůsobí-li na něj síla,[br]led se nehýbe.

0:03:25.596,0:03:26.972
Co se stane,

0:03:27.115,0:03:30.903
když zatlačím na led[br]určitou silou na této straně

0:03:31.017,0:03:34.282
a ty zároveň zatlačíš na tamtu stranu[br]přesně stejně velkou silou?

0:03:34.459,0:03:36.582
Led se pořád nebude hýbat.

0:03:36.690,0:03:41.475
To by šlo o vyrovnanou sílu.

0:03:41.714,0:03:50.642
Jediný způsob, jak změnit klidový stav,[br]je nevyrovnaná síla.

0:03:50.816,0:03:53.053
Pokud přidáme trochu síly[br]na této straně,

0:03:53.147,0:03:57.620
aby překompenzovala[br]sílu tlačící sem,

0:03:57.795,0:04:03.872
pak se kus ledu dá do pohybu,[br]začne zrychlovat tamtím směrem.

0:04:04.044,0:04:05.368
Myslím, že to je zřejmé.

0:04:05.527,0:04:10.723
Věc v klidu zůstane v klidu,[br]pokud na ni nezapůsobí nevyrovnaná síla.

0:04:10.918,0:04:13.123
Méně očividná je myšlenka,

0:04:13.250,0:04:16.494
že se něco pohybuje [br]rovnoměrně přímočaře,[br]

0:04:16.603,0:04:21.913
což je jiný způsob jak říct, [br]že to má konstantní rychlost.

0:04:22.323,0:04:23.394
Newton říká,

0:04:23.575,0:04:29.279
že věc s konstantní rychlostí[br]si ji ponechá nekonečně dlouho,

0:04:29.447,0:04:32.742
pokud na to nezačne působit[br]nevyrovnaná síla.

0:04:33.058,0:04:34.296
To už není tak jasné.

0:04:34.449,0:04:37.265
Protože vše, co lidé znají…

0:04:37.458,0:04:42.562
I kdybych roztlačil tento kus ledu, [br]tak i ten se časem zastaví.

0:04:42.700,0:04:44.285
Nebude klouzat navěky,

0:04:44.506,0:04:46.993
i kdybychom předpokládali,[br]že ledové pole nemá konce,

0:04:47.140,0:04:48.783
ten kus ledu časem zastaví.

0:04:48.890,0:04:53.744
Nebo pokud hodím tenisový míček.

0:04:53.973,0:05:00.944
I ten se časem zastaví.

0:05:01.080,0:05:04.285
Nebo pokud hodím bowlingovou koulí,[br]nebo vůbec čímkoli.

0:05:04.506,0:05:09.319
Naše lidská zkušenost říká,[br]že všechno se časem zastaví.

0:05:09.572,0:05:14.719
Je tedy velice neintuitivní říkat,[br]že nějaký pohyb bude nekonečný.

0:05:14.901,0:05:16.609
Všechno v lidském světě říká,[br]

0:05:16.752,0:05:20.815
že pokud se má něco dál pohybovat,[br]musí se do toho dodávat síla,

0:05:20.970,0:05:23.279
musí se dodávat energie,[br]aby to pokračovalo.

0:05:23.470,0:05:24.739
Auto nepojede věčně,

0:05:24.927,0:05:29.995
pokud motor nebude[br]spotřebovávat palivo a energii.

0:05:30.132,0:05:31.535
Takže o čem to mluví?

0:05:31.747,0:05:33.378
V každém z těchto příkladů…

0:05:33.510,0:05:37.544
Myslím, že tito pánové přišli [br]na něco úžasně prozíravého.

0:05:37.732,0:05:40.906
Všechny tyto věci by mohly [br]pokračovat donekonečna.

0:05:41.090,0:05:44.539
Míč by se koulel dál, [br]kus ledu by klouzal dál,

0:05:44.752,0:05:49.536
jenže na ně působí nevyrovnané síly,[br]které je zastavují.

0:05:49.697,0:05:51.141
V případě ledu,

0:05:51.316,0:05:56.334
i když tu není mnoho tření,[br]nějaké tu přeci je.

0:05:56.460,0:06:03.240
Tím pádem třecí síla působí [br]proti směru pohybu ledu.

0:06:03.457,0:06:06.770
Tření vzniká na úrovni atomů,

0:06:06.930,0:06:20.297
když se podíváš na molekuly vody [br]v mřížkách kostky ledu a ledové plochy,

0:06:20.508,0:06:22.499
narážejí a zadrhávají se o sebe.

0:06:22.619,0:06:24.691
I když je obojí hladké, [br]jsou tu nerovnosti.

0:06:24.802,0:06:26.120
Narážejí a zadrhávají se.

0:06:26.263,0:06:27.853
Maličko se zahřívají.

0:06:27.990,0:06:32.182
Vesměs působí proti pohybu.

0:06:32.310,0:06:35.445
Vzniká třecí síla, [br]proto věci zastavují.

0:06:35.632,0:06:38.253
Není to jen třecí síla, [br]dále máme odpor vzduchu.

0:06:38.396,0:06:42.334
Kus ledu bude narážet[br]do všelijakých částic vzduchu.

0:06:42.494,0:06:47.002
Nejdřív to nebude znát, [br]ale časem se to projeví.

0:06:47.181,0:06:49.460
To samé u míče hozeného do vzduchu.

0:06:49.531,0:06:52.655
Je zřejmé, že časem dopadne [br]na zem kvůli gravitaci.

0:06:52.780,0:06:54.175
To je jedna z působících sil.

0:06:54.277,0:06:57.082
Jakmile dopadne na zem,[br]nekutálí se donekonečna,

0:06:57.288,0:07:02.040
a to kvůli tření,[br]zejména je-li na zemi tráva.

0:07:02.201,0:07:03.651
Tráva ho zastaví.

0:07:03.800,0:07:06.610
Bude zpomalovat, [br]i když je ve vzduchu.

0:07:06.779,0:07:08.415
Nebude mít konstantní rychlost,

0:07:08.570,0:07:15.989
protože tyto částečky vzduchu [br]do něj budou narážet a působit silou,

0:07:16.080,0:07:17.453
která jej zpomalí.

0:07:17.581,0:07:19.778
V čem byli tito pánové[br]obzvlášť geniální bylo,

0:07:19.929,0:07:26.143
že si představili skutečnost[br]bez gravitace a odporu vzduchu,

0:07:26.293,0:07:27.692
které by věci zpomalovaly.

0:07:27.850,0:07:33.621
Představili si, že v té realitě by věci[br]prostě setrvávaly v pohybu.

0:07:33.843,0:07:40.530
Galileo v tom asi byl dobrý,[br]protože studoval pohyby planet.

0:07:40.763,0:07:45.188
Pravděpodobně se domníval, [br]že tam venku není žádný vzduch.

0:07:45.431,0:07:49.554
A že možná v důsledku toho [br]planety udržují svůj oběh.

0:07:49.736,0:07:54.606
Měl bych říkat „velikost rychlosti“,[br]protože směr rychlosti se mění,

0:07:54.800,0:07:56.669
ale velikost rychlosti neklesne,

0:07:56.897,0:08:01.331
protože ve vesmíru není nic,[br]co by je zpomalilo.

0:08:01.508,0:08:04.030
Každopádně doufám,[br]že tě to fascinuje stejně jako mě.

0:08:04.262,0:08:06.319
Určitým způsobem je to zřejmé,

0:08:06.460,0:08:08.341
ale jiným způsobem[br]to vůbec zřejmé není.

0:08:08.493,0:08:10.910
Zejména ta část[br]o rovnoměrném přímočarém pohybu.

0:08:11.142,0:08:16.011
Jen aby bylo jasno,[br]pokud by nebyla gravitace ani vzduch

0:08:16.217,0:08:17.615
a hodil bys míček,

0:08:17.800,0:08:21.810
ten by letěl tím samým směrem navěky,

0:08:22.000,0:08:26.087
dokud by na něj nezapůsobila[br]nevyrovnaná síla.

0:08:26.307,0:08:28.632
Jiný pohled na věc je,

0:08:28.790,0:08:31.639
a to běžně vidíš kolem sebe,

0:08:31.829,0:08:39.687
když jsem v letadle,[br]které se pohybuje konstantní rychlostí,

0:08:39.836,0:08:42.602
a nejsou žádné turbulence.

0:08:42.778,0:08:45.207
Sedím tady v letadle.

0:08:45.400,0:08:52.218
Letí konstantní rychlostí,[br]hladce, bez turbulencí.

0:08:52.358,0:08:57.076
Nedokážu určit, zda se letadlo pohybuje,[br]aniž bych vyhlédnul ven.

0:08:57.247,0:08:59.260
Předpokládejme,[br]že letadlo nemá okna.

0:08:59.480,0:09:02.158
Letí konstantní rychlostí[br]a nejsou žádné turbulence.

0:09:02.331,0:09:07.561
Řekněme, že nic neslyším.[br]Neslyším ani motory.

0:09:07.748,0:09:10.762
Neexistuje způsob, kterým bych vycítil,[br]že se letadlo pohybuje.

0:09:10.870,0:09:14.258
Neboť z hlediska mojí vztažné soustavy[br]vypadá úplně stejně,

0:09:14.361,0:09:18.340
jako by bylo v klidu na zemi.

0:09:18.502,0:09:20.359
To je další způsob,[br]jak o tom přemýšlet.

0:09:20.501,0:09:22.110
Je vlastně celkem intuitivní,

0:09:22.254,0:09:27.402
že klid a rovnoměrný přímočarý [br]pohyb jsou si velmi podobné.

0:09:27.549,0:09:30.843
Že nedokážeme určit,[br]zda jsme v jednom nebo druhém.