Первый закон Ньютона гласит: тело, находящееся в покое, остаётся в покое, а тело, находящееся в движении, продолжает двигаться, если на него не действует внешняя сила.Древнегреческий философ Аристотель полагал, что движение требует постоянной силы. Лишь в XVII веке Галилео Галилей мысленными экспериментами с наклонными плоскостями показал: тело само сохраняет скорость без всяких усилий, если нет трения. Исаак Ньютон обобщил эту идею как первый закон механики в труде «Математические начала натуральной философии» (1687). Закон утверждает: существуют системы отсчёта (инерциальные, то есть движущиеся без ускорения), в которых свободное тело сохраняет покой либо равномерное прямолинейное движение, пока воздействие сил не вынудит его изменить это состояние.
Идея инерции вызревала постепенно: Николай Коперник предположил, что Земля движется без видимого усилия; Галилео Галилей в «Диалогах» (1632) доказал, что шар, катящийся по идеально гладкой горизонтали, будет катиться вечно. Рене Декарт в 1644 году первым сформулировал принцип сохранения количества движения по прямой. Исаак Ньютон в 1687 году представил закон в окончательной форме как аксиому механики, лежащую в основе всей классической динамики.
Закон применяется во всех инерциальных системах отсчёта — достаточно выполнения условия нулевой равнодействующей силы. При наличии сил инерция проявляется как сопротивление изменению скорости, что используется в конструкциях транспорта (ремни безопасности, подушки), в космонавтике (расчёт траекторий свободного полёта) и в технике (центрифуги, гироскопы). Граница применимости — классическое приближение: при скоростях, близких к скорости света, инерция перестаёт быть линейной и требует СТО.
В автомобилях подголовники сидений спасают шею при ударе сзади: голова по инерции откидывается назад, а опора удерживает её от резкого движения.
В межзвёздном пространстве зонды вроде «Вояджера» почти не встречают сопротивления и буквально выполняют первый закон: запущенные однажды, они могут лететь миллиарды лет с почти неизменной скоростью.
| F | переменная | Вектор равнодействующей силы — сила Н |
| m | переменная | Инертная масса — масса кг |
| a | переменная | Вектор ускорения — acceleration м/с² |
| dU | переменная | Бесконечно малое изменение внутренней энергии — внутренняя энергия Дж |
| δQ | переменная | Бесконечно малое количество теплоты, подведённой к системе — теплота Дж |
| δW | переменная | Бесконечно малая работа, совершённая системой — работа Дж |
| d | оператор | Точный дифференциал функции состояния — exact differential |
| δ | оператор | Неточный дифференциал для величин, зависящих от пути — inexact differential |
