Неопределённость Первого закона Ньютона

        Эта статья не претендует на то, чтобы дать полные ответы на проблемные вопросы, связанные с Первым законом Ньютона. Скорее это попытка взглянуть на них со стороны, отличной от изложенных в учебниках физики и викепедии, из которых следует:
          Что Первый закон Ньютона – это закон инерции.  «Любое тело будет оставаться в состоянии покоя или двигаться равномерно и прямолинейно, если на него не действуют внешние силы», либо, когда они уравновешены друг другом.

                V=const  F=0,

                где   V — скорость тела [м/с],
                F — равнодействующая сила [Н].
         Равнодействующая сила F — векторная сумма всех сил, действующих на тело. При равномерном прямолинейном движении или в состоянии покоя равнодействующая сила равна нулю.
            Что инерция -  это способность тела сохранять состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения при отсутствии внешнего воздействия.
          Что инерциальная система отсчёта (ИСО) — система отсчёта, в которой тела либо движутся прямолинейно и равномерно, либо покоятся. Что внутри этой системы никакими опытами нельзя определить двигается ли тело равномерно и прямолинейно, либо находится в состоянии покоя.
           А также вспомнить физическую суть параметров, встречающихся в этой статье:
m–количество вещества, и мера инертности тела.
mg – сила тяжести. Сила, с которой Земля притягивает все тела с постоянным ускорением g.
р – вес тела. Сила, с которой тело давит на опору, или натягивает нить подвеса. Причём
      вес одной и той же массы m может быть разным:
р = mg - когда тело уравновешено и находится в состоянии покоя.
р > mg- когда тело ускоренно движется относительно Земли вверх.
Р < mg- когда тело ускоренно движется относительно Земли вниз.
           В далёкой юности, учась в седьмом классе, автору этой статьи был задан вопрос учителем физики
     - чему будет равно сопротивление воздуха в куполе парашюта, если парашютист, массой m = 80 кг, равномерно опускается к земле со скоростью v = 2м/сек?
        Здравый смысл детского ума считал очевидным, что если есть движение, то и должна быть сила его обеспечивающая. Поэтому, тогда, я ответил, что сила тяжести должна быть немого больше, чем сила сопротивление воздуха в куполе парашюта. С чем учитель не согласился, заявив, что происходит равномерное движение по инерции, а сила сопротивления воздуха в куполе парашюта и сила тяжести парашютиста противоположно направлены, но, по величине, равны между собой.

(1)                mg=Fсопр = р

      Прошли годы, но неудовлетворённость этим ответом осталась, с сутью которой можно ознакомиться из нижеследующего.
          Очевидно, что сила сопротивления воздуха в куполе парашюта прямо пропорционально его площади и скорости снижения. Поэтому, чтобы выполнилось равенства (1), у парашютиста, с меньшей площадью купола, неизбежно увеличение скорости его равномерного снижения.
         С учётом этого, рассмотрим движения нескольких парашютистов.
Первого с параметрами m и v описанными школьным учителем. Второго такой же массы m, но равномерно снижающегося со скоростью в два раза большей, чем у первого парашютиста 2v. Третьего, с такой же массой m, совершающего затяжной прыжок из стратосферы. Его парашют не раскрыт, поэтому он стремительно падает вниз, увеличивая скорость и сопротивление воздуха, осуществляемого его телом. В какой - то момент, это сопротивление численно достигнет силе тяжести, выполнится условия формулы (1), и начнётся равномерное снижение, допустим со скоростью 20v. А также четвертого парашютиста массой m, v = 0, спокойно сидящего на лавке вертолёта, неподвижно зависшего над землей.
          Во всех четырёх случаях численные значения, вычисленные по формуле (1) будут равны между собой. А Первый закон Ньютона не даёт ответ откуда возникает скорость равномерного движения тела одинаковой массы и какова её величина, при воздействии на тело определённых по величине уравновешенных сил.
         Вот уж волшебная формула. Волшебная потому, что только мистикой можно объяснить, как одинаковые по величине уравновешенные силы могут участвовать в равномерном движении одинаковой массы с разными скоростями, либо обеспечивать ей состояние покоя?
          Но, отбросив мистику, и критически взглянув на пример с парашютистами, напрашивается вывод, что Первый закон Ньютона не совсем подходит для этих случаев. Дело в том, что надо причину поменять со следствием. Принять, что не уравновешенные силы являются причинами равномерного и прямолинейного движения парашютистов. А именно их равномерное и прямолинейное движение, с определённой скоростью, является причиной возникновения сил сопротивления в куполе парашюта, необходимых для выполнения равенства формулы (1). Причём, в каждом из трёх случаев эти скорости однозначно определены и не равны между собой.
             Следовательно, причиной равномерного и прямолинейного движения является уравновешенная движением сила тяжести, а не силы инерции, которые присутствуют в указанных процессах в скрытом, не проявленном виде.
             И, которые, проявляются лишь при «ускоренном» движении. Что видно на примере движения пятого парашютиста такой же массы m, катапультирующего вертикально вверх, например, с начальной скоростью 30 м\сек. Получив энергетический импульс и, как его следствие, приобретя начальную скорость, инерция парашютиста, вынуждена преодолевать силу тяжести. Поэтому он движется равно замедленно вверх до остановки, пока не иссякнет этот импульс. Гравитация гасит как инерцию движения вверх, так и краткий миг инерции состояния покоя. Неумолимо меняя направление вектора скорости движения тела вниз, и наполняет его массу потенциальной инерцией в соответствии со скоростью и направлением. После раскрытия купола парашюта скорость снижения становится постоянной, а приобретённые силы инерции, потенциально находящиеся в прямой зависимости от массы и скорости равномерного движения, никак не влияют на установившиеся процессы и в уравнении равновесия не присутствуют. Но силы инерции в полной мере проявляются при встрече парашютистов с землей, при их замедленном движении.
          Более приземлённый и понятный пример. Автомобиль, массой M = 1500кг, равномерно и прямолинейно движется со скоростью V = 60км/час, на отрезке пути в          S = 10км. С точки зрения Первого закона Ньютона он движется по инерции. Но это не так. Двигатель постоянно работает, создавая тягу, необходимую для преодоления всех сил сопротивления, обеспечивая эту скорость движение на всём отрезке пути. При этом, сила инерции I никак себя не проявляет. Если мотор выключить, вот тогда, будет движение по инерции, которая будет тратиться на преодоление сил сопротивления, короткое время, до полной остановки автомобиля, допустим через t = 10 сек. Сделав несложные вычисления, поделив скорость на время, определим ускорение замедления «A». Затем силу сопротивления движению автомобиля F. Вот эта сила и будет численно равна силе инерции I, участвующей в движении всего 10 сек.

                A=V/t;    F = I = MA = MV/t;

         Первый закон Ньютона хорошо подходит для описания равномерного и прямолинейного движения тел в глубоком космосе, когда на них не действуют внешние силы. Но его нужно внимательно и осторожно использовать для исследования движения тел на Земле, уравновешенных различными по величине и направлению силами, среди которых силы инерции не препятствуют и не помогают их равномерному и прямолинейному движению..