Newtonovi zakoni gibanja

Newtonovi zakoni gibanja ili Newtonovi aksiomi su tri zakona klasične mehanike objavljena 1687. godine u djelu Philosophiae naturalis principia mathematica Isaaca Newtona. Mogu se formulirati na različite načine iako imaju jednoznačni smisao. Ovdje su navedene uobičajene formulacije iz mnogih današnjih standardnih udžbenika, a ne prijevod izvornog Newtonovog teksta na latinskom.[1][2]

Prvi i drugi Newtonov zakon iz knjige Principia Mathematica na latinskom
Klasična mehanika

drugi Newtonov zakon
povijest klasične mehanike
kronologija klasične mehanike

Pojmovi "gibanje tijela", "brzina tijela" i "ubrzanje tijela" odnose se na centar masa tijela.

1. zakon (Zakon inercije): Svako tijelo ostaje u stanju mirovanja ili jednolikog gibanja po pravcu sve dok vanjske sile ne uzrokuju promjenu tog stanja.

2. zakon (Temeljni zakon gibanja). U svakodnevnim primjenama najčešći je slučaj da se tijelu ne mijenja masa tijekom promjene brzine, što je moguće samo za brzine puno manje od brzine svjetlosti, to jestu u nerelativističkoj aproksimaciji. Tada se koristi sljedeća jednostavna formulacija drugog zakona:

Ako na tijelo mase m djeluje sila F, ona mu daje ubrzanje:

Opća formulacija temeljnog zakona gibanja, bez spomenutih ograničenja, koja je bliža Newtonovom izvornom tekstu, glasi:

Brzina promjene količine gibanja tijela jednaka je sili koja djeluje na tijelo:

Za slučaj da je masa tijela konstantna, lako se vidi iz definicije količine gibanja i iz pravila deriviranja da ova opća formulacija prelazi u prethodni jednostavniji oblik:


3. zakon (Zakon akcije i reakcije): Ako jedno tijelo djeluje silom na drugo, tada i to drugo tijelo djeluje silom na ono prvo. Te dvije sile jednakog su iznosa, na istome su pravcu ali su suprotne orijentacije. Sile su međudjelovanje dvaju tijela, i zato se uvijek javljaju u paru; jednu od njih, najčešće proizvoljno, nazivamo akcijom, a drugu reakcijom.

Napomena: Bilo da sila uopće nema ili je njihov zbroj nula, prema drugom Newtonovom zakonu tijelo nema ubrzanja, pa je u stanju mirovanja ili jednolikog gibanja po pravcu. To znači da bi se moglo smatrati kako je prvi zakon zapravo sadržan u drugom zakonu kao njegov specijalni slučaj.

Ipak, zakon inercije navodi se izdvojeno iz barem dva razloga. Gledano u povijesnom kontekstu, Newton prvim zakonom naglašava Galilejeve spoznaje (za što mu je i odao priznanje) kojima se znanost toga vremena odvaja od aristotelijanskih zabluda o tome da je sila potrebna da bi se održalo gibanje. No, važniji je razlog to što zakon inercije predstavlja polazište za definiranje tzv. inercijalnih sustava (neubrzanih sustava): tek kad su referentni sustavi tako definirani, mogu se formulirati ostali aksiomi i drugi zakoni klasične fizike koji će u njima vrijediti.

VidiUredi

IzvoriUredi

  1. Antonije Dulčić (2012). Mehanika, Prirodoslovno-matematički fakultet u Zagrebu
  2. Richard Feynman. The Feynman Lectures on Physics Vol. I: Newton’s Laws of Dynamics (engleski) pristupljeno 5. studenoga 2020.

Vanjske povezniceUredi

P. Jelača, A. Lipošcak, D. Šegota, R. Jurdana Šepić, N. Hoić Božić. Povijest fizike Arhivirano s izvorne stranice 25. travnja 2017., pristupljeno 12. studenoga 2020.