Њутнови закони

Први и други закон на латинском језику. Њутнова Principia matematica, издање 1687. године.

Њутонови закони су скуп од три основна закона класичне физике. Они описују везу између кретања тела и сила које делују на тело и први их је представио Исак Њутн. Објављени су у књизи „Philosophiae Naturalis Principia matematica“ (у слободном преводу Математичке основе физике) из 1687. године. Ови закони чине темеље класичне механике. Њутн их је користио да опише примећене резултате опита у вези кретања тела.

Први закон: Закон инерције

У оригиналу, на латинском, Њутн je први закон записао: „Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.“, што се преводи као:

Тело остаје у стању мировања или се креће константном брзином ако на њега не делује ниједна сила, или ако је резултат свих сила које на тело делују једнака нули.

Овај закон описује принцип инерције и може се исказати и на следећи начин:

Тело на које не делују силе има тежњу да настави кретање истим смером и брзином.

$\sum_{i=1}^ n \overrightarrow{F_i} = \overrightarrow{0} \Rightarrow \frac{\mathrm{d} \mathbf{v} }{\mathrm{d}t} = 0.$

Други закон: Закон силе

Овај закон је Њутн написао овим речима, на латинском: „Mutattionem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.“, а у преводу:

Овај закон описује чињеницу да је промена кретања (што је убрзање) неког тела могућа једино дејством силе и повезује силу која делује на тело са масом тела и убрзањем којим се тело креће. Величина силе на неко тело директно је сразмерна убрзању и маси тог тела. Смер силе има исти смер као и убрзање.

$\overrightarrow{F}= m \cdot \overrightarrow{a}$

где је F сила, m маса, a убрзање.

Трећи закон: Закон акције и реакције

Сила акције којом пушка делује на пушчано зрно по правцу и интензитету, а супротном смеру, једнака је сили којом пушчано зрно делује на пушку, а тиме и на раме стрелца.

Текст закона како је Њутн записао на латинском је: „Actioni contrariam semper et æqualem esse reactionem: sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse æquales et in partes contrarias dirigi.“

За сваку силу акције која делује на неко тело постоји и сила реакције. Сила реакције је истог интензитета и правца као и сила акције али супротног смера. Важно је истаћи да се оне узајамно не поништавају, већ делују у различитим референтним системима, везаним за тело које је начинило акцију и тело које је реаговало. :$\overrightarrow{F_1} = -\overrightarrow{F_2}$

Област важења закона

Ови закони су важећи само у класичној механици, где је брзина много мања од брзине светлости а маса тела пуно већа него је величина атомских делова (електрон, протон, неутрон). У случају изузетно великих брзина, упоредивих са брзином светлости, или изузетно малих маса, упоредивих са масом атома, појављују се други ефекти који се прецизно описују законима квантне механике и релативистичке физике.

Сва три Њутнова закона се могу добити из закона квантне и релатвистичке механике, апроксимацијом да су брзине бесконачно мале спрам брзине светлости.

Литература

• Crowell, Benjamin, (2011), Light and Matter, (2011, Light and Matter), especially at Section 4.2, Newton's First Law, Section 4.3, Newton's Second Law, and Section 5.1, Newton's Third Law.
• Feynman R. P., Leighton R. B., Sands M. (2005). The Feynman Lectures on Physics. Vol. 1 (2nd ed.). Pearson/Addison-Wesley. ISBN 0805390499. 
• Fowles G. R., Cassiday G. L. (1999). Analytical Mechanics (6th ed.). Saunders College Publishing. ISBN 0030223172. 
• Likins Peter W. (1973). Elements of Engineering Mechanics. McGraw-Hill Book Company. ISBN 0070378525. 
• Marion Jerry, Thornton Stephen (1995). Classical Dynamics of Particles and Systems. Harcourt College Publishers. ISBN 0030973023. 
• Newton, Isaac, "Mathematical Principles of Natural Philosophy", 1729 English translation based on 3rd Latin edition (1726), volume 1, containing Book 1, especially at the section Axioms or Laws of Motion starting page 19.
• Newton, Isaac, "Mathematical Principles of Natural Philosophy", 1729 English translation based on 3rd Latin edition (1726), volume 2, containing Books 2 & 3.
• Thomson, W (Lord Kelvin), and Tait, P G, (1867), Treatise on natural philosophy, volume 1, especially at Section 242, Newton's laws of motion.
• NMJ Woodhouse (2003). Special relativity. London/Berlin: Springer. стр. 6. ISBN 1-85233-426-6. 

Види још

• Импулс
• Термодинамички закони
• Кеплерови закони