Hockey spelen, autorijden en zelfs gewoon een wandeling maken, zijn alledaagse voorbeelden van de bewegingswetten van Newton. De drie belangrijkste wetten, gecompileerd in 1687 door de Engelse wiskundige Isaac Newton, beschrijven krachten en bewegingen voor objecten op aarde en in het hele universum.

Ontwikkeling van klassieke fysica

Filosofen hebben de beweging van objecten bestudeerd sinds oude tijden. Na het observeren van de beweging van de zon, sterren en planeten, geloofden de Griekse filosoof Aristoteles en later Ptolemeus dat de aarde het middelpunt van het universum was. In het 16e-eeuwse Europa daagde de Poolse wiskundige Nicolas Copernicus deze theorie uit door de zon in het centrum van het zonnestelsel te plaatsen met planeten die eromheen cirkelden. De volgende eeuw beschreef de Duitse natuurkundige Johannes Kepler de elliptische banen van planeten, en de Italiaanse wiskundige en astronoom Galileo Galilei voerde experimenten uit om de bewegingen van projectielen te bestuderen. Isaac Newton synthetiseerde dit werk in een wiskundige analyse en introduceerde het concept van kracht en zijn drie bewegingswetten.

Eerste wet: Inertie

Newtons eerste wet, ook wel de wet van de inertie genoemd, verklaart dat een object in rust blijft of in een uniforme beweging blijft staan, tenzij het wordt gedwongen te veranderen door de actie van een externe kracht. De neiging van het object om in rust te blijven of een constante snelheid te handhaven, wordt traagheid genoemd en de weerstand tegen afwijking van traagheid varieert met de massa. Het vergt fysieke inspanning - een kracht - om de traagheid te overwinnen zodat een persoon 's ochtends uit bed komt. Een fiets of auto blijft rijden tenzij de bestuurder of bestuurder een wrijvingskracht via de remmen uitoefent om deze te stoppen. Een bestuurder of passagier in een rijdende auto die geen veiligheidsgordel omdraagt, zal naar voren worden gegooid wanneer de auto plotseling stopt omdat hij in beweging blijft. Een vastgemaakte veiligheidsgordel biedt een beperkende kracht op de beweging van de passagier of bestuurder.

Tweede wet: Kracht en versnelling

De tweede wet van Newton definieert de relatie tussen de verandering in de snelheid van een bewegend object - - zijn versnelling - en de kracht die erop werkt. Deze kracht is gelijk aan de massa van het object vermenigvuldigd met de versnelling ervan. Het kost een kleinere extra kracht om een ​​klein zeiljacht op zee voort te stuwen dan om een ​​supertanker voort te stuwen omdat de laatste een grotere massa heeft dan de voormalige.

Derde wet: actie en reactie

Newtons derde wet stelt dat er geen geïsoleerde krachten zijn. Voor elke bestaande kracht, werkt er één van gelijke grootte en tegengestelde richting tegen: actie en reactie. Een op de grond geworpen bal oefent bijvoorbeeld een neerwaartse kracht uit; in reactie oefent de grond een opwaartse kracht op de bal uit en stuitert. Een persoon kan niet over de grond lopen zonder de wrijvingskracht van de grond. Wanneer hij een stap vooruit zet, oefent hij een achterwaartse kracht op de grond uit. De grond reageert door een wrijvingskracht in de tegenovergestelde richting uit te oefenen, waardoor de wandelaar vooruit kan gaan als hij een verdere stap zet met zijn andere been.