قانون اول نیوتن Newton First Law
قانون اول نیوتن می گوید یک جسم ساکن یا در حال حرکت در خط مستقیم در همان حالت باقی می ماند مگر آنکه نیروی خارجی به جسم وارد شود. این عبارت در واقع همان اینرسی است. در واقع قانون اول حالت خاصی از قانون دوم است که در آن نیروهای خارجی صفر است.
مثالی از قانون اول نیوتن
فرض کنید شما درون یک اتومبیل هستید که ناگهان ترمز می کند. بدن شما می خواهد به سرعت اولیه خود ادامه دهد و شما احساس می کنید که به جلو پرت می شوید و به کمربند نیرو وارد می کنید، در این زمان کمربند نیرویی به سمت عقب به شما وارد می کنید. این مثالی ملموس از قانون اول نیوتن است.
قانون دوم نیوتن
قانون دوم نیوتن طیف گسترده ای از پدیده های فیزیکی را شامل می شود. ولی در زمانی که نیروی خارجی به جسم وارد می آید قابل بحث است. قانون دوم در شرایطی که جرم متغیر است وارد نمی شود. همچنین در راستای اتم ها در مکانیک کوانتوم نیز قرار نمی گیرد. این قانون بیان می کند :
شتاب یک جسم با نیروی وارد بر آن متناسب و با جرم جسم نسبت عکس دارد. A=F/m
قانون سوم نیوتن
قانون سوم نیوتن می گوید تمام نیرو ها در جهان با هم برابرند ولی در خلاف جهت هم. هیچ نیروی جدایی وجود ندارد، برای هر نیرویی که بر یک جسم وارد می شود عکس العملی مساوی و در خلاف جهت وجود دارد. در مورد نیروهای داخلی، نیرویی که به هر بخش از یک سیستم اعمال شود با نیروی عکس العملی در سمت دیگر سیستم مقابله می کند.
بدون مشخص کردن ماهیت ماده این قانون می گوید دو جسم با جرم های متفاوت با یک نیرو یکدیگر را جذب یا دفع می کنند اما جسم کوچکتر شتاب بیشتری از جسم بزرگتر می گیرد.
سه قانون حرکت برای اولین بار توسط آیزاک نیوتن در کتاب Philosophiae Naturalis Principia Mathematica در سال 1687 منتشر گردید. نیوتن از آن ها برای بررسی حرکات مختلف میان اجزا و سیستم ها استفاده کرد.
استفاده از قانونهای نیوتن درباره حرکت یک جسم
برای حل مسأله‌های دینامیک مراحل زیر را در نظر می‌گیریم:
شکل ساده‌ای از جسم و تکیه‌گاه آن را رسم می‌کنیم.
نیروهایی را که اجسام دیگر بر جسم وارد می‌کنند، روی شکل مشخص می‌کنیم.
دستگاه محورهای مختصات مناسبی انتخاب می‌کنیم.
نیروها را روی محورهای مختصات تجزیه می‌کنیم. (مؤلفه هر نیرو روی محور)
با نوشتن قانون دوم نیوتن روی هر یک از محورها ، شتاب حرکت جسم را روی هر محور محاسبه می‌کنیم.
هرگاه چند جسم به هم متصل باشند، در صورتی که بردار شتاب همگی یکسان باشد، مجموعه را می‌توان به عنوان یک دستگاه در نظر گرفت و قانون دوم را برای آن نوشت.
