Mouvement d'une particule dans une dimension
Mouvement uniforme
Selon la première loi de Newton (également connue sous le nom de principe d'inertie), un corps sans force nette agissant sur lui restera au repos ou continuera à se déplacer avec une vitesse uniforme en ligne droite, selon sa condition initiale de mouvement. En fait, dans la mécanique newtonienne classique, il n'y a pas de distinction importante entre le repos et le mouvement uniforme en ligne droite; ils peuvent être considérés comme le même état de mouvement observé par différents observateurs, l'un se déplaçant à la même vitesse que la particule, l'autre se déplaçant à vitesse constante par rapport à la particule.
Bien que le principe d'inertie soit le point de départ et l'hypothèse fondamentale de la mécanique classique, il est loin d'être intuitivement évident à l'œil non averti. Dans la mécanique aristotélicienne et dans l'expérience ordinaire, les objets qui ne sont pas poussés ont tendance à s'arrêter. La loi d'inertie a été déduite par Galileo de ses expériences avec des balles roulant sur des plans inclinés, décrites ci-dessus.
Pour Galileo, le principe d'inertie était fondamental pour sa tâche scientifique centrale: il devait expliquer comment il est possible que si la Terre tourne vraiment sur son axe et tourne autour du Soleil, nous ne sentons pas ce mouvement. Le principe d'inertie permet d'apporter la réponse: puisque nous sommes en mouvement avec la Terre et que notre tendance naturelle est de conserver ce mouvement, la Terre nous semble au repos. Ainsi, le principe de l'inertie, loin d'être une affirmation de l'évidence, était jadis une question centrale de la controverse scientifique. Au moment où Newton avait trié tous les détails, il était possible de rendre compte avec précision des petites déviations de cette image causées par le fait que le mouvement de la surface de la Terre n'est pas un mouvement uniforme en ligne droite (les effets du mouvement de rotation sont discutés au dessous de). Dans la formulation newtonienne, l'observation courante selon laquelle les corps qui ne sont pas poussés ont tendance à s'immobiliser est attribuée au fait qu'ils ont des forces déséquilibrées agissant sur eux, telles que la friction et la résistance à l'air.
Comme cela a déjà été dit, un corps en mouvement peut être considéré comme ayant un élan égal au produit de sa masse et de sa vitesse. Il possède également une sorte d'énergie qui est entièrement due à son mouvement, appelée énergie cinétique. L'énergie cinétique d'un corps de masse m en mouvement avec la vitesse v est donnée par
