Newtons rörelselagar

{{#invoke:Källor metamall|kategorier|typ=|namnrymd=|fullpagename=Newtons rörelselagar|datum=2011-09}}

Newtons vagga ståendes ovanpå ett exemplar av Principia.

Isaac Newtons lagar eller Newtons rörelselagar publicerades först 1687 i Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. Rörelselagarna hade tidigare formulerats av Galileo Galilei och René Descartes men fick sin slutliga utformning hos Newton, och utgjorde grunden för den klassiska fysiken fram till 1900-talet. De beskriver föremåls acceleration, deformation och lägesförändring, och hur de påverkas av yttre krafter. De gäller för makroskopiska fysikaliska system, till exempel för kroppar, stela kroppar och himlakroppar. De kräver att systemets koordinatsystem är fixt, d.v.s. inte accelereras.

De tre lagarna

Newtons första lag

eller tröghetslagen. Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare. En kropp förblir i vila eller i likformig rörelse så länge inga yttre krafter verkar på kroppen.

<math>

\sum \mathbf{F} = 0\; \Rightarrow\; \frac{\mathrm{d} \mathbf{v} }{\mathrm{d}t} = 0. </math>

Newtons andra lag

Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur. Tidsderivatan av rörelsemängden har samma riktning och storlek som den applicerade kraften. Klädd i matematisk dräkt lyder denna lag:

<math> \vec{F}=\frac{d \vec{p} }{d t}</math>

där

<math>\vec{p}=m\vec{v} \qquad</math> är rörelsemängden. m är kroppens tröga massa och <math>\vec{v}</math> dess hastighet.

Om kroppens massa är konstant blir uttrycket

<math>\vec{F} = m \cdot \vec{a} \qquad</math>

där <math>\vec{F}</math> är kraften som ger massan m accelerationen <math>\vec{a}</math>.

Kraften är en resulterande kraft, dvs den är den vektoriella summan av alla krafter. Den resulterande kraften är formväxlande till sin karaktär, den ändrar utseende beroende på den givna fysikaliska situationen. Vi kan exempelvis tänka oss följande: en låda dras med en kraft åt höger, samtidigt som en friktionskraft, riktad åt vänster, verkar på lådan. Den resulterande kraften är då lika med dragkraften minus friktionskraften. Vi kan ändra på förutsättningarna något och antar att vi ger lådan en knuff åt höger och att den rör sig åt höger för att sedan stanna. Den resulterande kraften, under rörelsens gång, blir då endast lika med friktionskraften eftersom vi inte har en dragkraft längre.

Newtons tredje lag

Actioni contrariam semper et æqualem esse reactionem. Två kroppar påverkar alltid varandra med lika stora men motriktade krafter. Om föremålet A utsätter föremålet B för en viss kraft kommer B utsätta A för samma kraft men riktad åt motsatt håll. Ett exempel på en sådan kraft är rekyl, eller jetmotor som skjuter förbränningsgas bakåt för att åka framåt.

Se även

• Normalkraft
• Newtons gravitationslag

Källor

• The Mathematical Principles of Natural Philosophy, Volym 1 på Google böcker
• fysikhjalp.se