Newtonovi zakoni kretanja

Prvi i drugi Newtonov zakon iz knjige Principia Mathematica na latinskom

Newtonovi zakoni kretanja su zakoni klasične mehanike objavljeni 1687. godine u djelu Philosophiae naturalis principia mathematica Isaaca Newtona koji predstavljaju temelje današnje moderne mehanike

Prvi zakon: Zakon inercije

U originalu, na latinskom, ga je Njutn 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 se zove još i zakon inercije.

Drugi zakon: Zakon sile

Ovaj zakon je Njutn napisao ovim riječima, na latinskom:

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

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 Njutn zapisao na latinskom je:

„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) suprostavlja se po intenzitetu jednako i suprotno usmjereno djelovanje (reakcija). Djelovanje dva 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 Pricipia Mathematica ne navodi), koji se odnosi na slaganje sila: ukoliko 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 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