안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.
먼저 뉴턴의 제 1법칙이란,
'한 물체가 다른 어떤 물체와도 상호작용하지 않으면, 이 물체의 가속도가 0이 되는 기준틀이 존재한다'
는 것을 말합니다. 말로는 조금 이해가 힘들 수 있으니, 한번 예를 들어 얘기해보겠습니다.
우리가 만약 한 구슬을 위와 같이 곡면의 위에서 굴리면, 양방향 모두 같은 곡률을 가질 경우에도 처음의 위치보다 아래의 위치에서 구슬이 멈췄다가 내려가는 것을 확인할 수 있습니다. 이는 마찰력과 같은 '외력(External force)'이 작용하기 때문인데요, 구슬 자체는 처음 위치와 같은 높이만큼 위로 올라가려 하지만, 외력이 작용하여 이를 막기 때문입니다.
만약 높은 곳에서 구슬을 굴려, 수평면을 향해 운동하고 있을때에도 결국 구슬은 멈추게 되는데요, 이 또한 마찰력같은 외력이 작용하기 때문이라 할 수 있습니다.
하지만, 외력이 없다는 가정 하에는 어떨까요?
운동하고 있는 구슬은 계속 그 상태를 유지하려 하기 때문에, 결국 한번 굴리면 지구가 종말을 맞이할때까지도 계속 구슬은 굴러가고 있을 겁니다. 하지만, 현실에서는 마찰력, 구심력 등의 '외력'이 존재하기 때문에 이럴 수가 없는 것이죠.
이렇게 물체가 현재 상태를 유지하려 하는 성질을 우리는 '관성'(Inertia)이라 칭합니다.
우리가 버스 안에 있을때 급정거를 하면 몸이 쏠리게 되는데, 이 또한 몸이 그대로 속도를 유지하려 해서 그렇습니다.
즉, 뉴턴의 제 1법칙을 더 간단히 말하면,
외력이 하나도 없으면
운동 물체는 운동하려는 성질을 멈추려 하지 않고,
정지 물체는 정지해있는 성질을 벗어나려 하지 않음을 말하는 것이라 할 수 있습니다.
