กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

กฎหมายที่ควบคุมการเคลื่อนไหวได้หลบเลี่ยงนักวิทยาศาสตร์ นักปรัชญา และนักคิดผู้ยิ่งใหญ่คนอื่นๆ มาจนถึงศตวรรษที่ 17 จากนั้นในปี ค.ศ. 1680 ไอแซก นิวตันได้เสนอกฎสามข้อที่อธิบายว่าความเฉื่อย ความเร่ง และปฏิกิริยามีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุอย่างไร ร่วมกับกฎความโน้มถ่วงของนิวตัน กฎเหล่านี้เป็นพื้นฐานของฟิสิกส์คลาสสิก

กฎการเคลื่อนที่ข้อที่หนึ่งของนิวตัน หรือที่เรียกว่ากฎความเฉื่อย ระบุว่าวัตถุไม่เคลื่อนที่หรือหยุดเคลื่อนที่ด้วยตัวเอง วัตถุจะเปลี่ยนสถานะการเคลื่อนที่เมื่อถูกกระทำโดยแรงภายนอกเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ลูกบอลที่อยู่นิ่ง จะยังคงนิ่งอยู่จนกว่าคุณจะกด จากนั้นจะหมุนจนแรงเสียดทานจากพื้นและอากาศหยุดนิ่ง

กฎข้อที่สองของนิวตันอธิบายว่าแรงภายนอกส่งผลต่อความเร็วของวัตถุที่เคลื่อนที่อย่างไร มันระบุว่าความเร่งของวัตถุเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงที่ทำให้เกิด และเป็นสัดส่วนผกผันกับมวลของวัตถุ ในทางปฏิบัติหมายความว่าต้องใช้แรงในการเคลื่อนย้ายวัตถุหนักมากกว่าวัตถุเบา

พิจารณาม้าและเกวียน ปริมาณแรงที่ม้าสามารถใช้ได้จะเป็นตัวกำหนดความเร็วของเกวียน ม้าสามารถเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้นด้วยเกวียนที่เล็กกว่าและเบากว่าในการลากจูง แต่ความเร็วสูงสุดของมันถูกจำกัดด้วยน้ำหนักของเกวียนที่หนักกว่า

ในทางฟิสิกส์ การชะลอตัวนับเป็นความเร่ง ดังนั้น แรงที่กระทำในทิศทางตรงกันข้ามกับวัตถุเคลื่อนที่ทำให้เกิดความเร่งในทิศทางนั้น ตัวอย่างเช่น ถ้าม้ากำลังลากเกวียนขึ้นเนิน แรงโน้มถ่วงจะดึงเกวียนลงมาในขณะที่ม้าดึงขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง แรงโน้มถ่วงทำให้เกิดความเร่งเชิงลบในทิศทางการเคลื่อนที่ของม้า

กฎข้อที่สามของนิวตันกล่าวว่าการกระทำทุกอย่างในธรรมชาติมีปฏิกิริยาที่เท่าเทียมกันและตรงกันข้าม กฎหมายนี้แสดงให้เห็นโดยการเดินหรือวิ่ง ขณะที่เท้าของคุณออกแรงกดลงและถอยหลัง คุณจะถูกผลักไปข้างหน้าและขึ้น นี้เรียกว่า "แรงปฏิกิริยาพื้น"

แรงนี้ยังสามารถสังเกตได้จากการเคลื่อนที่ของเรือกอนโดลา ขณะที่คนขับกดคันต่อเรือกับพื้นใต้ผิวน้ำ เขาจะสร้างกลไกจักรกลขึ้น ระบบที่ขับเคลื่อนเรือไปข้างหน้าตามผิวน้ำด้วยแรงเท่ากับแรงที่ใช้กับ applied พื้น.