Sadržaj
- Razvoj klasične fizike
- Prvi zakon: Inercija
- Drugi zakon: Sila i ubrzanje
- Treći zakon: Akcija i reakcija
Igranje hokeja, vožnja automobilom, pa čak i jednostavno šetnja, sve su svakodnevni primjeri Newtonovih zakona kretanja. Tri glavna zakona sastavljena 1687. godine od strane engleskog matematičara Isaaca Newtona koji opisuju sile i kretanje objekata na Zemlji i u cijelom svemiru.
Razvoj klasične fizike
Filozofi su proučavali kretanje predmeta od davnina. Nakon promatranja kretanja sunca, zvijezda i planeta, grčki filozof Aristotel i kasnije Ptolomej vjerovali su da je Zemlja u središtu svemira. U Europi 16. stoljeća poljski matematičar Nicolas Copernicus osporio je ovu teoriju postavljajući Sunce u središte Sunčevog sustava s planetima koji kruže oko njega. Sljedećeg stoljeća njemački fizičar Johannes Kepler opisao je eliptične orbite planeta, a talijanski matematičar i astronom Galileo Galilei provodio je eksperimente kako bi proučavao kretanja projektila. Isaac Newton sintetizirao je ovo djelo u matematičkoj analizi i uveo koncept sile i svoja tri zakona pokreta.
Prvi zakon: Inercija
Newtonov prvi zakon, koji se naziva i inercijskim zakonom, kaže da objekt ostaje u mirovanju ili nastavlja u jednoličnom kretanju, osim ako nije prisiljen na promjenu djelovanjem vanjske sile. Sklonost objekta da ostane u mirovanju ili održava konstantnu brzinu naziva se inercijom, a otpornost na odstupanje od inercije varira s njegovom masom. Potreban je fizički napor - sila - kako bi se prevladala inercija da bi osoba ujutro ustala iz kreveta. Bicikl ili automobil nastavit će se kretati osim ako vozač ili vozač ne primijene silu trenja kroz kočnice kako bi ga zaustavili. Vozač ili putnik u automobilu u pokretu koji nema sigurnosni pojas bit će bačen naprijed kada se automobil iznenada zaustavi jer ostaje u pokretu. Vezan sigurnosni pojas pruža zadržavajuću silu na kretanje putnika ili vozača.
Drugi zakon: Sila i ubrzanje
Newtonov drugi zakon definira odnos između promjene brzine pokretnog predmeta - njegovog ubrzanja - i sile koja djeluje na njega. Ova sila jednaka je masi objekta pomnoženoj s njegovim ubrzanjem. Za pokretanje male jahte na moru potrebna je manja dodatna sila, nego za pokretanje supertankera, jer ovaj ima veću masu od prvog.
Treći zakon: Akcija i reakcija
Newtonov treći zakon kaže da nema izoliranih sila. Za svaku postojeću silu djeluje jednaka veličina i suprotnog smjera: akcija i reakcija. Na primjer, lopta bačena na tlo djeluje silama dolje; u odgovoru, tlo djeluje na gornju silu prema gore i ona odskače. Osoba ne može hodati po zemlji bez sile trenja o tlu. Kad napravi jedan korak naprijed, on na zemlju vrši povratnu silu. Tlo reagira stvaranjem sile trenja u suprotnom smjeru, omogućujući hodalici da se krene naprijed dok drugom nogom napravi korak.