De drie wetten van Newton

De eerste wet van Newton

Voor Aristoteles (384 -322 voor Christus) was de natuurlijke toestand van een lichaam de rusttoestand, en hij dacht er noodzakelijk een kracht nodig was om het lichaam op een horizontaal vlak in beweging te houden. Dit werd 2000 jaar later verworpen door Galilei. Voor hem was de rechtlijnige beweging met constante snelheid even natuurlijk als de rusttoestand. Dit was de basis voor Newton’s eerste wet:

Een lichaam blijft in de rusttoestand of in eenparig (met constante snelheid) rechtlijnige beweging zolang er geen netto kracht wordt op uitgeoefend.

De tweede wet van Newton

Maar wat gebeurt er wanneer er op een lichaam wel een netto kracht F wordt uitgeoefend? In dat geval vergroot de snelheid: voor een kracht in de tegengestelde zin van de beweging vermindert de grootte van de snelheid, en in het geval de kracht zijdelings ageert verandert de richting van de snelheid. De verandering in snelheid is een versnelling a. Maar hoe groter de massa van het lichaam hoe moeilijker die snelheid ook zal veranderen. Al deze vaststellingen worden samengevat in die tweede wet van Newton:

De versnelling van een lichaam is recht evenredig met de netto kracht die op dit lichaam wordt uitgeoefend en omgekeerd evenredig met de massa m van het lichaam. De richting van de versnelling is de richting van de netto kracht

a = F/m

De derde wet van Newton

Observaties leiden tot de conclusie dat een kracht op een lichaam uitgeoefend wordt door een ander lichaam. De kracht op een nagel wordt uitgeoefend door de hamer. Maar voor Newton was dit geen eenrichtingsverkeer, en oefende de nagel een kracht uit op de hamer, want die hamer werd erg vlug vertraagd. Meer dan dat: de kracht op de hamer door de nagel (reactie) is gelijk maar tegengesteld in zin aan de kracht uitgeoefend door de hamer op de nagel.

Wiskundig kan men dit als volgt uitdrukken : tweede wet van Newton