De wetten van Newton zijn een reeks van drie wetten die de dynamiek van de beweging van lichamen, samen vormen ze de basis van klassieke mechanica. Ze zijn gemaakt door Isaac Newton en gepubliceerd in 1687 in zijn boek "Mathematical Principles of Natural Philosophy".
Deze wetten verklaren de oorzaken die de bewegingstoestand van een lichaam veranderen. Een lichaam kan in balans zijn of met enige versnelling in beweging zijn.
Er zijn twee evenwichtstoestanden: statisch en dynamisch. Wanneer een lichaam in statisch evenwicht is, is het in rust. Wanneer hij in dynamisch evenwicht is, beweegt hij in een rechte lijn en met een constante snelheid - uniforme rechte beweging (MRU).
Om uit de evenwichtstoestand te komen, is het noodzakelijk dat er een kracht op het lichaam inwerkt en dat het versnelt. We kunnen kracht begrijpen als een interactie tussen twee lichamen.
De eerste wet van Newton: traagheidswet
Elk lichaam blijft in zijn rusttoestand of van eenparige beweging in een rechte lijn, tenzij het gedwongen wordt die toestand te veranderen door erop uitgeoefende krachten.
De wet van traagheid legt uit dat a lichaam heeft de neiging zichzelf in balans te houden, tenzij er een niet-nul netto kracht op wordt uitgeoefend. De resulterende kracht is de vectorsom van alle krachten die op een lichaam werken.
Als de som van deze krachten nul is, dat wil zeggen, als de verschillende krachten elkaar opheffen, blijft het lichaam in evenwicht: rust of uniforme rechtlijnige beweging. Als de resulterende kracht niet nul is, krijgt het lichaam versnelling en verlaat het de evenwichtstoestand.
Volgens deze wet geldt: hoe groter de massa van een lichaam, hoe groter de traagheid en dus hoe groter de kracht om het lichaam uit de rusttoestand of uniforme rechtlijnige beweging te halen.
Een eenvoudig voorbeeld om de wet van traagheid te begrijpen, is een rijdende bus die plotseling remt. Op dit punt worden mensen die in het voertuig staan naar voren geprojecteerd, omdat hun lichaam de neiging heeft om te blijven bewegen.
Het tegenovergestelde gebeurt wanneer een stilstaand voertuig snel wordt versneld. In dit geval worden mensen in het voertuig naar achteren geduwd, omdat ze de neiging hebben in rust te blijven.
Leer meer over De eerste wet van Newton en traagheid.
De tweede wet van Newton: fundamenteel principe van dynamiek
De bewegingsverandering is evenredig met de ingeprente drijvende kracht en wordt geproduceerd in de rechte lijnrichting waarin die kracht wordt uitgeoefend.
Bij het aanvragen van een niet-nul netto kracht op een lichaam, deze zal winnen versnelling en zal uit de rust of uniforme rechte beweging (MRU) toestand komen.
De versnelling die op het object wordt veroorzaakt, is evenredig met de kracht (f) die erop wordt uitgeoefend. Dit betekent dat hoe groter de kracht, hoe groter de beweging van het lichaam. Versnelling (a) en massa (m) zijn daarentegen omgekeerd evenredig, want hoe groter de massa, hoe lager de versnelling.
Deze wet wordt beschreven door de volgende uitdrukking:
Kracht en versnelling worden weergegeven met een pijl, omdat het vectorgrootheden zijn, dat wil zeggen dat ze grootte, richting en richting hebben. Volgens deze wet produceert de resulterende kracht een versnelling in het object in dezelfde richting en richting.
Kracht wordt gemeten in Newton (N), wat de kracht weergeeft die nodig is om 1 m/s² versnelling te produceren in een lichaam van 1000 gram.
Deze wet wordt ook wel Principe van superpositie van krachten, omdat de resulterende kracht wordt berekend door de vectorsom van alle krachten die op het lichaam werken.
Leer meer over De tweede wet van Newton.
De derde wet van Newton: wet van actie en reactie
Op elke actie is er altijd een tegengestelde reactie van gelijke intensiteit: de wederzijdse acties van twee lichamen op elkaar zijn altijd gelijk en in tegengestelde richtingen gericht.
Volgens de derde wet van Newton, wanneer een kracht op een lichaam inwerkt, reageert dat lichaam met dezelfde kracht en dezelfde richting, maar in de tegenovergestelde richting. Dit betekent dat als een kracht van links naar rechts wordt uitgeoefend, de reactie van het lichaam van rechts naar links zal zijn.
Uit deze wet wordt begrepen dat het voor het ontstaan van een kracht noodzakelijk is om: interactie tussen twee lichamen, is het niet mogelijk dat de actie en reactie in hetzelfde lichaam plaatsvinden.
Een voorbeeld van de wet van actie en reactie is een persoon op schaatsen die een heel zwaar voorwerp duwt. In dit geval zal de persoon in de tegenovergestelde richting worden voortgestuwd en zal hij bewegen vanwege de kleine wrijvingskracht tussen de grond en de rolschaatsen.
Zie ook De derde wet van Newton, dynamiek en kracht.
