इतिहास के सबसे प्रभावशाली वैज्ञानिकों में से एक सर आइज़ैक न्यूटन ने गति के अपने नियमों के साथ शास्त्रीय यांत्रिकी की नींव रखी। इनमें से, न्यूटन का गति का पहला नियम, जिसे अक्सर जड़त्व का नियम कहा जाता है, गति और स्थिर अवस्था में वस्तुओं के व्यवहार का वर्णन करता है। यह नियम यह समझने के लिए मौलिक है कि वस्तुएँ कैसे और क्यों गति करती हैं।
न्यूटन के गति के पहले नियम के अनुसार, जब तक कोई वस्तु किसी बाहरी बल द्वारा प्रभावित न हो, वह स्थिर अवस्था में या सीधी रेखा में एकसमान गति में रहेगी। इस अवधारणा में दो परिदृश्य शामिल हैं - एक स्थिर वस्तु और एक गतिशील वस्तु।
यह नियम हमें जड़त्व की अवधारणा से परिचित कराता है, जो किसी वस्तु की अपनी गति की अवस्था में परिवर्तन का विरोध करने की प्रवृत्ति है। अधिक द्रव्यमान वाली बड़ी वस्तुओं में अधिक जड़त्व होता है और उनकी गति को बदलने के लिए अधिक बल की आवश्यकता होती है।
एक चिकनी, क्षैतिज सतह पर लुढ़कती हुई गेंद पर विचार करें। न्यूटन के पहले नियम के अनुसार, गेंद एक सीधी रेखा में निरंतर गति से लुढ़कती रहेगी। हालाँकि, वास्तविकता में, गेंद अंततः घर्षण और वायु प्रतिरोध जैसे बाहरी बलों के कारण रुक जाती है। इन बलों के बिना, गेंद अनिश्चित काल तक लुढ़कती रहेगी।
जड़त्व किसी वस्तु के द्रव्यमान के सीधे समानुपातिक होता है। इसका मतलब है कि भारी वस्तुएँ (जिनका द्रव्यमान अधिक होता है) हल्की वस्तुओं की तुलना में अपनी गति में होने वाले परिवर्तनों का अधिक प्रतिरोध करती हैं। हम इसे रोज़मर्रा की ज़िंदगी में देख सकते हैं:
जबकि न्यूटन का पहला नियम बाहरी बलों की अनुपस्थिति में गति का वर्णन करता है, यह समझना महत्वपूर्ण है कि बल गति को कैसे प्रभावित करते हैं। एक बल स्थिर वस्तु को गतिमान कर सकता है, गति में किसी वस्तु की दिशा बदल सकता है, या किसी वस्तु को गति करने से रोक सकता है। बाहरी बलों के उदाहरणों में गुरुत्वाकर्षण, घर्षण और लागू बल शामिल हैं।
घर्षण एक ऐसा बल है जो गति का विरोध करता है। यह किसी वस्तु की गति के विपरीत दिशा में कार्य करता है और अंततः उसे रोक देता है। घर्षण बताता है कि वस्तुएँ अनिश्चित काल तक क्यों नहीं चलती हैं और हम वाहन को रोकने के लिए ब्रेक क्यों लगाते हैं।
न्यूटन के पहले नियम को क्रियान्वित होते देखने के लिए, घर पर यह सरल प्रयोग करके देखें। एक किताब को समतल मेज़ पर रखें। किताब को धीरे से धक्का दें और देखें कि वह कैसे हिलती है और फिर रुक जाती है। धक्का वह बाहरी बल है जो किताब की स्थिति को स्थिर अवस्था से गति में बदल देता है। किताब के रुकने का कारण किताब और मेज़ के बीच घर्षण है।
अधिक नाटकीय प्रदर्शन के लिए, एक मेज़पोश और प्लेट और गिलास जैसी कुछ वस्तुओं का उपयोग करें। वस्तुओं के नीचे से मेज़पोश को जल्दी से खींचें। यदि सही तरीके से किया जाता है, तो जड़त्व के कारण वस्तुएँ कुछ समय के लिए अपनी जगह पर रहेंगी। यह प्रयोग दर्शाता है कि वस्तुएँ अपनी गति में परिवर्तन का विरोध कैसे करती हैं।
न्यूटन के प्रथम नियम के हमारे दैनिक जीवन और प्रौद्योगिकी में अनेक अनुप्रयोग हैं:
न्यूटन का गति का पहला नियम रोज़मर्रा की गतिविधियों और घटनाओं में काम करने वाले बलों की बुनियादी समझ प्रदान करता है। यह स्थिर और गतिमान वस्तुओं के व्यवहार की व्याख्या करता है, जड़त्व की अवधारणा का परिचय देता है, और बाहरी बलों के प्रभावों को प्रदर्शित करता है। इस नियम का अध्ययन और अवलोकन करके, हम अपने आस-पास की दुनिया के यांत्रिकी के बारे में जानकारी प्राप्त करते हैं।
