Newton bewegingswetten, relaties tussen de krachten die op een lichaam werken en de beweging van het lichaam, voor het eerst geformuleerd door de Engelse natuurkundige en wiskundige Sir Isaac Newton.
Photos.com/Thinkstock
Wat zijn de bewegingswetten van Newton?
Newton ‘ s bewegingswetten relateren de beweging van een object aan de krachten die erop werken. In de eerste wet zal een object zijn beweging niet veranderen tenzij een kracht erop handelt. In de tweede wet is de kracht op een object gelijk aan zijn massa maal zijn versnelling. In de derde wet, wanneer twee objecten op elkaar inwerken, passen ze krachten op elkaar toe van gelijke grootte en tegengestelde richting.
Waarom zijn de bewegingswetten van Newton belangrijk?,
Newton ‘ s bewegingswetten zijn belangrijk omdat ze de basis vormen van de klassieke mechanica, een van de belangrijkste takken van de fysica. Mechanica is de studie van hoe objecten bewegen of niet bewegen wanneer krachten op hen inwerken. de eerste wet van Newton stelt dat, als een lichaam in rust is of met een constante snelheid in een rechte lijn beweegt, het in rust blijft of in een rechte lijn blijft bewegen met een constante snelheid, tenzij er een kracht op wordt uitgeoefend. Dit postulaat staat bekend als de wet van inertie., De wet van inertie werd voor het eerst geformuleerd door Galileo Galilei voor horizontale beweging op aarde en werd later gegeneraliseerd door René Descartes. Voor Galileo was gedacht dat alle horizontale beweging een directe oorzaak vereiste, maar Galileo leidde uit zijn experimenten af dat een lichaam in beweging in beweging zou blijven tenzij een kracht (zoals wrijving) ervoor zorgde dat het tot rust kwam.
© Mark Herreid/.com
© MinutePhysics (een Britannica Publishing Partner)Zie alle video ‘ s voor dit artikel
Newton ‘ s tweede wet is een kwantitatieve beschrijving van de veranderingen die een kracht kan produceren op de beweging van een lichaam. Het stelt dat de tijdsnelheid van verandering van het momentum van een lichaam in zowel grootte als richting gelijk is aan de kracht die erop wordt uitgeoefend. Het momentum van een lichaam is gelijk aan het product van zijn massa en zijn snelheid. Momentum, zoals snelheid, is een vectorgrootheid, die zowel magnitude als richting heeft., Een kracht die op een lichaam wordt uitgeoefend kan de grootte van het momentum, of de richting ervan, of beide veranderen. Newtons tweede wet is een van de belangrijkste in de natuurkunde. Voor een lichaam waarvan de massa m constant is, kan het worden geschreven in de vorm F = ma, waar F (kracht) en a (versnelling) beide vectorgrootheden zijn. Als een lichaam een nettokracht heeft die erop inwerkt, wordt het versneld volgens de vergelijking. Omgekeerd, als een lichaam niet wordt versneld, is er geen netto kracht die op het werkt.,
Newton ‘ s derde wet stelt dat wanneer twee lichamen interageren, ze krachten op elkaar uitoefenen die gelijk zijn in grootte en tegengesteld in richting. De derde wet is ook bekend als de wet van actie en reactie. Deze wet is belangrijk bij het analyseren van problemen van statisch evenwicht, waar alle krachten in evenwicht zijn, maar is ook van toepassing op lichamen in uniforme of versnelde beweging. De krachten die het beschrijft zijn echte, niet louter boekhoudkundige apparaten. Bijvoorbeeld, een boek rustend op een tafel past een neerwaartse kracht gelijk aan zijn gewicht op de tafel., Volgens de derde wet past de tabel een gelijke en tegengestelde kracht toe op het boek. Deze kracht treedt op omdat het gewicht van het boek ervoor zorgt dat de tafel enigszins vervormt, zodat het terug op het boek duwt als een opgerolde veer.
Newtons wetten verschenen voor het eerst in zijn meesterwerk Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687), algemeen bekend als de Principia. In 1543 suggereerde Nicolaus Copernicus dat de zon, in plaats van de aarde, het centrum van het heelal zou kunnen zijn., In de tussenliggende jaren legden Galileo, Johannes Kepler en Descartes de basis voor een nieuwe wetenschap die zowel het Aristotelische wereldbeeld zou vervangen, geërfd van de oude Grieken, als de werking van een heliocentrisch universum zou verklaren. In de Principia creëerde Newton die nieuwe wetenschap. Hij ontwikkelde zijn drie wetten om uit te leggen waarom de banen van de planeten ellipsen zijn in plaats van cirkels, waar hij in slaagde, maar het bleek dat hij veel meer uitlegde. De reeks gebeurtenissen van Copernicus tot Newton staat bekend als De wetenschappelijke revolutie.,in de 20e eeuw werden Newton ‘ s wetten vervangen door kwantummechanica en relativiteit als de meest fundamentele wetten van de fysica. Niettemin blijven de wetten van Newton een nauwkeurig verslag van de natuur geven, behalve voor zeer kleine lichamen zoals elektronen of voor lichamen die dicht bij de lichtsnelheid bewegen. Kwantummechanica en relativiteit reduceren tot Newton ‘ s wetten voor grotere lichamen of voor lichamen die langzamer bewegen.