Prvi od Tri zakona gibanja Sir Isaaca Newtona, koji čine osnovu klasične mehanike, navodi da an objekt u mirovanju ili u stanju jednolikog kretanja ostat će takav neograničeno u odsutnosti vanjskog sila. Drugim riječima, sila je ona koja uzrokuje promjenu brzine ili ubrzanja. Količina ubrzanja proizvedena na predmetu od strane određene sile određuje se masom predmeta.
Sila i brzina su usmjereni
Kad fizičari govore o brzini predmeta, oni ne govore samo o brzini predmeta već i o smjeru u kojem se kreće. Slično tome, sila ima usmjerenu komponentu kao i kvantitativnu - silu koja se izravno suprotstavlja brzina objekta ima drugačiji učinak na objekt od sile koja djeluje pod pravim kutom na njegovu pokret. U matematičkom smislu, sila, brzina i ubrzanje - što je brzina promjene brzine proizvedene silom - su "vektorske" veličine, što je pojam koji podrazumijeva njihov smjer komponenta.
Snage koje djeluju u avionu
Najlakši način da shvatite kako sila mijenja brzinu predmeta jest zamisliti da sila djeluje u istom smjeru kao i brzina. Primjerice, mlazni motori u zrakoplovu pružaju silu koja djeluje u smjeru kretanja zrakoplova, dajući mu pozitivno ubrzanje i čineći ga bržim. Trenje zraka, pak, izravno se suprotstavlja kretanju zrakoplova i usporava ga; ako motori prestanu raditi, zrakoplov će pasti s neba. Ali kad sila motora i potisak tlaka zraka prema gore na aerodinamički dizajniranim krilima uravnoteže silu trenja i drugih sila usporavanja, uključujući gravitaciju, avion leti konstantnom brzinom prema svom odredištu.
Sila gravitacije
Gravitacijska privlačnost koju sunce vrši na Zemlju primjer je sile s važnom usmjerenom komponentom. Budući da gravitacijska sila djeluje pod pravim kutom na Zemljino gibanje, ona ne mijenja brzinu kojom planet putuje, ali stalno mijenja smjer. Kao rezultat toga, Zemlja se kreće u gotovo kružnoj orbiti. Zemljina brzina može biti relativno konstantna, ali se njezina brzina uvijek mijenja kao rezultat sile gravitacije koja je uvijek vuče prema Suncu. Ista gravitacijska sila drži satelite u orbiti oko Zemlje.
Dijagrami slobodnog tijela
Matematički odnos sile (F) koja djeluje na objekt i njegovog ubrzanja (a) je F = m • a, gdje je "m" masa predmeta. Jedinica za silu u metričkom sustavu je newton, koji je dobio ime po Isaacu Newtonu, engleskom fizičaru koji je formulirao odnos. U stvarnom svijetu na tijelo obično djeluje nekoliko sila, svaka s usmjerenom komponentom. Te sile mogu biti mehaničke, gravitacijske, električne ili magnetske prirode. Da bi se predvidjelo kretanje objekta, često je korisno nacrtati dijagram slobodnog tijela, koji je grafički prikaz tih sila koji prikazuje veličinu i smjer svake od njih.