Newtons lagar om rörelse

Newtons lagar om rörelse, relationerna mellan krafterna som verkar på en kropp och kroppens rörelse, först formulerad av engelsk fysiker och matematiker Sir Isaac Newton.

Newtons första lag säger att om en kropp vilar eller rör sig med konstant hastighet i en rak linje, kommer den att ligga i vila eller fortsätta röra sig i en rak linje med konstant hastighet om den inte påverkas av en kraft. Detta postulat är känt som tröghetslagen., Tröghetslagen formulerades först av Galileo Galilei för horisontell rörelse på jorden och generaliserades senare av René Descartes. Före Galileo hade man trott att all horisontell rörelse krävde en direkt orsak, men Galileo härledde från sina experiment att en kropp i rörelse skulle förbli i rörelse om inte en kraft (såsom friktion) fick den att vila.

Newtons andra lag är en kvantitativ beskrivning av de förändringar som en kraft kan producera på en kropps rörelse. Det står att tidshastigheten för förändring av kroppens momentum är lika med både storlek och riktning mot den kraft som åläggs den. Kroppens momentum är lika med produkten av dess massa och dess hastighet. Momentum, som hastighet, är en vektorkvantitet, som har både storlek och riktning., En kraft som appliceras på en kropp kan ändra momentets storlek, eller dess riktning, eller båda. Newtons andra lag är en av de viktigaste i all fysik. För en kropp vars massa m är konstant kan den skrivas i formen F = ma, där F (kraft) och A (acceleration) är båda vektormängderna. Om en kropp har en nettokraft som verkar på den, accelereras den i enlighet med ekvationen. Omvänt, om en kropp inte accelereras, finns det ingen nettokraft som verkar på den.,

Newtons tredje lag säger att när två kroppar interagerar, tillämpar de krafter till varandra som är lika stora och motsatta i riktning. Den tredje lagen är också känd som lagen om handling och reaktion. Denna lag är viktig för att analysera problem med statisk jämvikt, där alla krafter är balanserade, men det gäller även kroppar i enhetlig eller accelererad rörelse. De krafter som beskrivs är riktiga, inte bara bokföring enheter. Till exempel tillämpar en bok som vilar på ett bord en nedåtgående kraft som är lika med dess vikt på bordet., Enligt den tredje lagen tillämpar tabellen en jämn och motsatt kraft till boken. Denna kraft uppstår eftersom bokens vikt gör att bordet deformeras något så att det trycker tillbaka på boken som en spiralfjäder.

Newtons lagar uppträdde först i hans mästerverk, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687), allmänt känd som Principia. År 1543 föreslog Nicolaus Copernicus att solen, snarare än jorden, skulle kunna vara i centrum av universum., Under de mellanliggande åren Galileo, Johannes Kepler och Descartes lade grunden till en ny vetenskap som båda skulle ersätta den aristoteliska världsöversikten, ärvt från de gamla grekerna och förklara arbetet i ett heliocentriskt universum. I Principia skapade Newton den nya vetenskapen. Han utvecklade sina tre lagar för att förklara varför planetens banor är ellipser snarare än cirklar, där han lyckades, men det visade sig att han förklarade mycket mer. Serien av händelser från Copernicus till Newton är känd kollektivt som den vetenskapliga revolutionen.,

under 1900-talet ersattes Newtons lagar av kvantmekanik och relativitet som fysikens mest grundläggande lagar. Ändå fortsätter Newtons lagar att ge en exakt redogörelse för naturen, förutom mycket små kroppar som elektroner eller för kroppar som rör sig nära ljusets hastighet. Kvantmekanik och relativitet minskar till Newtons lagar för större kroppar eller för kroppar som rör sig långsammare.