Les lois qui régissent le mouvement ont échappé aux scientifiques, philosophes et autres grands penseurs jusqu'au 17ème siècle. Puis, dans les années 1680, Isaac Newton a proposé trois lois qui expliquaient comment l'inertie, l'accélération et la réaction influencent le mouvement des objets. Avec la loi de la gravitation de Newton, ces lois ont formé la base de la physique classique.
La loi de l'inertie
La première loi du mouvement de Newton, également connue sous le nom de loi d'inertie, stipule que les objets ne bougent ni ne cessent de bouger d'eux-mêmes. Un objet ne change d'état de mouvement que lorsqu'il est soumis à une force extérieure. Une balle au repos, par exemple, restera au repos jusqu'à ce que vous la poussiez. Il va alors rouler jusqu'à ce que le frottement du sol et l'air l'immobilise.
La loi de l'accélération
La deuxième loi de Newton explique comment les forces externes affectent la vitesse d'un objet en mouvement. Il indique que l'accélération d'un objet est directement proportionnelle à la force qui la provoque et inversement proportionnelle à la masse de l'objet. Concrètement, cela signifie qu'il faut plus de force pour déplacer un objet lourd qu'un objet léger.
Considérez un cheval et une charrette. La quantité de force que le cheval peut appliquer détermine la vitesse du chariot. Le cheval pourrait se déplacer plus rapidement avec un chariot plus petit et plus léger, mais sa vitesse maximale est limitée par le poids d'un chariot plus lourd.
En physique, la décélération compte comme une accélération. Ainsi, une force agissant dans la direction opposée d'un objet en mouvement provoque une accélération dans cette direction. Par exemple, si un cheval tire une charrette vers le haut, la gravité tire la charrette vers le bas tandis que le cheval tire vers le haut. En d'autres termes, la force de gravité provoque une accélération négative dans la direction du mouvement du cheval.
La loi de la réaction
La troisième loi de Newton stipule que pour chaque action dans la nature, il y a une réaction égale et opposée. Cette loi est démontrée par l'acte de marcher ou de courir. Lorsque vos pieds exercent une force vers le bas et vers l'arrière, vous êtes propulsé vers l'avant et vers le haut. C'est ce qu'on appelle la « force de réaction au sol ».
Cette force est également observable dans le mouvement d'une gondole. Alors que le conducteur appuie sa perche contre le sol sous la surface de l'eau, il crée une mécanique système qui propulse le bateau vers l'avant le long de la surface de l'eau avec une force égale à celle qu'il a appliquée au terre.