Kas ir Ņūtona mehānika?

Pirmais kustības likums nosaka, ka kustībā esošam ķermenim ir tendence palikt kustībā, un miera stāvoklī esošam ķermenim ir tendence palikt miera stāvoklī. Šis princips izskaidro inerces jēdzienu, proti, spēka pielietošanu, kas nepieciešams, lai pārvietotu nekustīgu objektu. Tāpat ķermeņa, kas citādi pārvietojas ar nemainīgu ātrumu, palēninājums var notikt tikai tad, ja uz to iedarbojas ārējs spēks. Piemēram, no šautenes izšauta lode nepārtraukti turpinātu kustību noteiktā virzienā, ja vien atmosfērā nebūtu gravitācijas spēku un gaisa pretestības. Šie spēki kopā iedarbojas uz lodi, liekot tai apturēt noteiktā attālumā no vietas, kur tā sākotnēji tika izšauta.

Otrais Ņūtona kustības likums ir matemātiska vai kvantitatīva formula, kas apraksta spēka raksturīgo raksturu. Ņūtons postulēja, ka iedarbinātā spēka daudzums ir tieši proporcionāls ķermeņa masai, reizināts ar tā paātrinājumu vai f = ma. Ja divi atšķirīgi ķermeņi pārvietojas ar pastāvīgu paātrinājumu, objekts ar lielāku masu radīs lielāku spēku. Šo principu var ilustrēt ar piemēru, kad automašīna un lokomotīve brauc viena pret otru ar vienādu ātrumu. Kad abi objekti saduras, spēks, kas iedarbojas uz automašīnu, būs ievērojami lielāks lokomotīves daudz lielākās masas dēļ.

Trešo kustības likumu var apkopot ar apgalvojumu par katru darbību, ir vienāda un pretēja reakcija. Citiem vārdiem sakot, divu ķermeņu spēki, kas iedarbojas viens uz otru, vienmēr ir vienādi un tieši pretēji. Piemēram, spēks, ko beisbols iedarbojas uz beisbola nūju, ir vienāds un pretējs spēkam, ko nūja iedarbojas uz beisbolu.

Ņūtona mehānika nodrošina analītiskos rīkus, ko novērotājs var izmantot, lai precīzi paredzētu izmaiņas ķermeņa kustībā, ko izraisa ārējie spēki, kas uz to iedarbojas. Šie principi ir vienlīdz piemērojami lielu debess objektu kustībai vai vienkāršas tenisa bumbiņas kustībai. Izmantojot vektorus, lai attēlotu kustībā esoša ķermeņa lielumu un virzienu, kā arī veidu, kādā ārējie spēki iedarbojas uz šo ķermeni, novērotājs var precīzi paredzēt ķermeņa neto ātrumu un virzienu, kas ir visu vērtību summa. ārējie spēki, kas iedarbojas uz šo ķermeni jebkurā noteiktā laika brīdī.