Le leggi che governano il movimento sono sfuggite a scienziati, filosofi e altri grandi pensatori fino al XVII secolo. Poi, nel 1680, Isaac Newton propose tre leggi che spiegavano come l'inerzia, l'accelerazione e la reazione influenzino il movimento degli oggetti. Insieme alla legge di gravitazione di Newton, queste leggi hanno costituito la base della fisica classica.
La legge di inerzia
La prima legge del moto di Newton, nota anche come legge dell'inerzia, afferma che gli oggetti non si muovono né cessano di muoversi da soli. Un oggetto cambia il suo stato di moto solo quando viene azionato da una forza esterna. Una palla ferma, ad esempio, rimarrà ferma finché non la spingi. Quindi rotolerà fino all'attrito dal suolo e l'aria lo fermerà.
La legge dell'accelerazione
La seconda legge di Newton spiega come le forze esterne influenzano la velocità di un oggetto in movimento. Afferma che l'accelerazione di un oggetto è direttamente proporzionale alla forza che lo provoca e inversamente proporzionale alla massa dell'oggetto. In termini pratici, ciò significa che ci vuole più forza per spostare un oggetto pesante rispetto a uno leggero.
Considera un cavallo e un carro. La quantità di forza che il cavallo può applicare determina la velocità del carro. Il cavallo potrebbe muoversi più velocemente con un carro più piccolo e leggero al seguito, ma la sua velocità massima è limitata dal peso di un carro più pesante.
In fisica, la decelerazione conta come accelerazione. Quindi, una forza che agisce nella direzione opposta di un oggetto in movimento provoca un'accelerazione in quella direzione. Ad esempio, se un cavallo tira un carro in salita, la gravità spinge il carro verso il basso mentre il cavallo tira verso l'alto. In altre parole, la forza di gravità provoca un'accelerazione negativa nella direzione del movimento del cavallo.
La legge di reazione
La terza legge di Newton afferma che per ogni azione in natura, c'è una reazione uguale e contraria. Questa legge è dimostrata dall'atto di camminare o correre. Quando i tuoi piedi esercitano una forza verso il basso e all'indietro, sei spinto in avanti e verso l'alto. Questo è noto come "forza di reazione del suolo".
Questa forza è osservabile anche nel moto di una gondola. Mentre l'autista preme il suo palo contro il terreno sotto la superficie dell'acqua, crea un meccanico sistema che spinge la barca in avanti lungo la superficie dell'acqua con una forza pari a quella che ha applicato al terra.