Newtonovi zakoni kretanja

Prvi i drugi Newtonov zakon iz knjige Principia Mathematica na latinskom

Newtonovi zakoni kretanja jesu zakoni klasične mehanike objavljeni 1687. u djelu Matematički principi prirodne filozofije Isaaca Newtona koji predstavljaju temelje današnje moderne mehanike.

Prvi zakon: Zakon inercije

U originalu, na latinskom, Newton ga je zapisao:

Lex I:Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.

Svako tijelo ostaje u stanju mirovanja ili jednolikog pravolinijskog kretanja sve dok neka sila dovede do promjene tog stanja. Taj zakon zove se još i zakon inercije.

Drugi zakon: Zakon sile

Ovaj zakon Newton je napisao ovim riječima, na latinskom:

Lex II:Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.

Promjena količine kretanja proporcionalna je ukupnoj sili koja djeluje na tijelo i odvija se u smjeru djelovanja te sile.

Sila je jednaka izvodu impulsa po vremenu:

${\vec {F}}={\frac {{\mbox{d}}{\vec {p}}}{{\mbox{d}}t}}$, gdje je ${\vec {p}}$ impuls i važi ${\vec {p}}=m\cdot {\vec {v}}$.

Iz te formule slijedi da je u slučaju konstantne mase (masa se može i mijenjati, npr. kod rakete) intenzitet sile jednak proizvodu mase tijela i ubrzanja koje tijelo dobije djelovanjem te sile:

${\vec {F}}={\frac {\mbox{d}}{{\mbox{d}}t}}(m\cdot {\vec {v}})={\frac {{\mbox{d}}m}{{\mbox{d}}t}}{\vec {v}}+m{\frac {{\mbox{d}}{\vec {v}}}{{\mbox{d}}t}}$.

Za slučaj konstantne mase važi

${\frac {{\mbox{d}}m}{{\mbox{d}}t}}=0$

te stoga:

${\vec {F}}=m\cdot {\vec {a}}$

ili u skalarnom obliku:

$F=m\cdot a$

gdje je F sila, m (konstantna) masa tijela, a a ubrzanje koje to tijelo dobija djelovanjem sile. Sila od 1 Njutna je sila koja tijelu mase 1 kilograma daje ubrzanje od 1 ${\frac {m}{s^{2}}}$.

Treći zakon: Zakon akcije i reakcije

Tekst zakona kako je Newton zapisao na latinskom glasi:

Lex III:Actioni contrariam semper et æqualem esse reactionem: sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse æquales et in partes contrarias dirigi.

Svakom djelovanju (akciji) suprotstavlja se po intenzitetu jednako i suprotno usmjereno djelovanje (reakcija). Djelovanje dvaju tijela jednog na drugo jednako je i suprotno usmjereno.

${\overrightarrow {F_{1}}}=-{\overrightarrow {F_{2}}}$

Četvrti zakon

Ponekad se u literaturi spominje i tzv. Četvrti zakon mehanike (iako ga Newton u Principia Mathematica ne navodi), koji se odnosi na slaganje sila: ako na neko tijelo djeluje n sila, onda je ukupna sila (o kojoj je riječ u 2. zakonu):

${\vec {F}}={\vec {F}}_{1}+...+{\vec {F}}_{n}$.

Vanjski linkovi

• MIT Physics video lecture Arhivirano 11. 4. 2008. na Wayback Machine on Newton's three laws
• Light and Matter – an on-line textbook
• Motion Mountain – an on-line textbook
• Simulation on Newton's first law of motion
• "Newton's Second Law" by Enrique Zeleny, Wolfram Demonstrations Project.
• Newton's 3rd Law demonstrated in a vacuum