Les lois du mouvement d'Isaac Newton sont devenues l'épine dorsale de la physique classique. Ces lois, publiées pour la première fois par Newton en 1687, décrivent toujours avec précision le monde tel que nous le connaissons aujourd'hui. Sa première loi du mouvement stipule qu'un objet en mouvement a tendance à rester en mouvement à moins qu'une autre force n'agisse sur lui. Cette loi est parfois confondue avec les principes de sa deuxième loi du mouvement, qui établit la relation entre la force, la masse et l'accélération. Dans ces deux lois, cependant, Newton discute des principes séparés qui, bien que souvent liés, décrivent néanmoins deux aspects différents de la mécanique.
Équilibré vs. Forces déséquilibrées
La première loi de Newton traite des forces équilibrées, ou celles qui sont dans un état d'équilibre. Lorsque deux forces sont équilibrées, elles s'annulent et n'ont aucun effet net sur l'objet. Par exemple, si vous et votre ami tirez tous les deux sur les extrémités opposées d'une corde en utilisant une force égale, le centre de la corde ne bougera pas. Vos forces égales mais opposées s'annulent. La deuxième loi de Newton, cependant, décrit des objets affectés par des forces déséquilibrées, ou des forces qui ne s'annulent pas. Lorsque cela se produit, il y a un mouvement net dans la direction de la force la plus puissante.
Inertie vs. Accélération
Selon la première loi de Newton, lorsque toutes les forces qui sont à l'œuvre sur un objet sont équilibrées, cet objet restera dans l'état dans lequel il se trouve pour toujours. S'il se déplace, il continuera à se déplacer à la même vitesse et dans le même sens. S'il ne bouge pas, il ne bougera jamais. C'est ce qu'on appelle la loi d'inertie. Selon la deuxième loi de Newton, si le statu quo change de sorte que les forces à l'œuvre sur l'objet deviennent déséquilibrées, l'objet accélérera à un taux décrit par l'équation F = ma, où "F" est égal à la force nette agissant sur l'objet, "m" est égal à sa masse et "a" est égal à la résultante accélération.
Inconditionnel vs. État conditionnel
L'inertie et l'accélération décrivent différentes propriétés de l'objet. L'inertie est une propriété inconditionnelle que chaque objet possède à tout moment, indépendamment de ce qui lui arrive. Un objet, cependant, n'accélère pas toujours. Cela ne se produit que dans un ensemble spécifique de conditions; par conséquent, vous pouvez décrire l'accélération comme un état conditionnel. Le taux d'accélération est également conditionnel, en ce sens qu'il dépend de la masse de l'objet et de la quantité de force nette. Par exemple, une force de 1 newton agissant sur une balle pesant 1 g ne fera pas accélérer la balle autant qu'une force de 2 newtons.
Exemple
L'inertie décrit pourquoi les personnes dans un véhicule en mouvement doivent être retenues. Si la voiture s'arrête soudainement, les personnes à l'intérieur continueront d'avancer à moins qu'une ceinture de sécurité n'applique une force opposée. L'accélération décrit pourquoi la voiture s'est arrêtée brusquement. La décélération étant une accélération négative, elle est régie par la deuxième loi. Lorsque la force s'opposant au mouvement vers l'avant de la voiture est devenue supérieure à celle propulsant son mouvement, la voiture a ralenti jusqu'à ce qu'elle s'arrête.