Inhoud
- De eerste wet van Newton - Het traagheidsprincipe
- Tweede wet van Newton - Het fundamentele principe van dynamiek
- Newton's derde wet - Het actie- en reactieprincipe
- Voorbeelden van de eerste wet van Newton
- Voorbeelden van de tweede wet van Newton
- Voorbeelden van de derde wet van Newton
De Newton's wetten, ook bekend als de bewegingswetten, zijn drie natuurkundige principes die verwijzen naar de beweging van lichamen. Zijn:
- De eerste wet of wet van traagheid.
- De tweede wet of het fundamentele principe van dynamiek.
- De derde wet of het principe van actie en reactie.
Deze principes zijn geformuleerd door de Engelse natuurkundige en wiskundige Isaac Newton in zijn werkPhilosophiæ naturalis principia mathematica (1687). Met deze wetten legde Newton de basis voor de klassieke mechanica, de tak van de fysica die het gedrag bestudeert van lichamen in rust of bewegend met kleine snelheden (vergeleken met de lichtsnelheid).
De wetten van Newton betekenden een revolutie binnen de natuurkunde. Ze vormden de grondslagen van de dynamica (onderdeel van de mechanica die beweging bestudeert volgens de krachten die haar voortbrengen). Door deze principes te combineren met de wet van universele gravitatie, was het bovendien mogelijk om de wetten van de Duitse astronoom en wiskundige Johannes Kepler over de beweging van planeten en satellieten uit te leggen.
- Zie ook: Bijdragen van Isaac Newton
De eerste wet van Newton - Het traagheidsprincipe
De eerste wet van Newton stelt dat een lichaam alleen van snelheid verandert als er een externe kracht op inwerkt. Inertie is de neiging van een lichaam om te volgen in de staat waarin het zich bevindt.
Volgens deze eerste wet kan een lichaam zijn toestand niet zelf veranderen; om uit rust te komen (snelheid nul) of een uniforme rechtlijnige beweging te maken, is het noodzakelijk dat er enige kracht op inwerkt.
Daarom zal het zo blijven als er geen kracht wordt uitgeoefend en een lichaam in rust is; als een lichaam in beweging was, zal het met constante snelheid blijven bewegen.
Bijvoorbeeld:Een man laat zijn auto voor zijn huis staan. Er werkt geen kracht op de auto. De volgende dag staat de auto er nog steeds.
Newton ontleent het idee van inertie aan de Italiaanse natuurkundige Galileo Galilei (Dialoog over de twee grote systemen van de wereld -1632).
Tweede wet van Newton - Het fundamentele principe van dynamiek
De tweede wet van Newton stelt dat er een verband bestaat tussen de kracht die op een lichaam wordt uitgeoefend en de versnelling ervan. Deze relatie is direct en proportioneel, dat wil zeggen dat de kracht die op een lichaam wordt uitgeoefend recht evenredig is met de versnelling die het zal hebben.
Bijvoorbeeld: Hoe meer kracht Juan uitoefent bij het schoppen van de bal, hoe groter de kans dat de bal het midden van het veld zal passeren, want hoe groter de versnelling.
De versnelling hangt af van de grootte, richting en richting van de totale uitgeoefende kracht en van de massa van het object.
- Het kan u helpen: Hoe wordt versnelling berekend?
Newton's derde wet - Het actie- en reactieprincipe
De derde wet van Newton stelt dat wanneer een lichaam een kracht op een ander uitoefent, dit laatste reageert met een reactie van gelijke grootte en richting, maar in de tegenovergestelde richting. De kracht die door de actie wordt uitgeoefend, komt overeen met een reactie.
Bijvoorbeeld: Wanneer een man over een tafel struikelt, zal hij van de tafel dezelfde kracht krijgen die hij met de slag heeft uitgeoefend.
Voorbeelden van de eerste wet van Newton
- Een bestuurder in een auto remt hard en schiet door traagheid naar voren.
- Een steen op de grond is in rust. Als niets het verstoort, blijft het in rust.
- Een fiets die vijf jaar geleden op een zolder is gestald, komt uit zijn rusttoestand als een kind besluit er gebruik van te maken.
- Een marathonloper blijft enkele meters voorbij de finish rennen, zelfs als hij besluit te remmen, vanwege de traagheid van zijn lichaam.
- Zie meer voorbeelden in: de eerste wet van Newton
Voorbeelden van de tweede wet van Newton
- Een vrouw leert twee kinderen fietsen: een 4-jarige en een 10-jarige, zodat ze met dezelfde versnelling op dezelfde plek komen. Je zult meer kracht moeten uitoefenen bij het duwen van het 10-jarige kind omdat zijn gewicht (en dus zijn massa) groter is.
- Een auto heeft een bepaalde hoeveelheid pk's nodig om op de snelweg te kunnen rijden, dat wil zeggen, hij heeft een bepaalde hoeveelheid kracht nodig om zijn massa te versnellen.
- Zie meer voorbeelden in: de tweede wet van Newton
Voorbeelden van de derde wet van Newton
- Als de ene biljartbal de andere raakt, wordt op de tweede dezelfde kracht uitgeoefend als op de eerste.
- Een kind wil springen om in een boom te klimmen (reactie), hij moet de grond duwen om zichzelf voort te stuwen (actie).
- Een man laat een ballon leeglopen; de ballon duwt de lucht naar buiten met een kracht die gelijk is aan wat de lucht met de ballon doet. Dit is de reden waarom de ballon van de ene naar de andere kant beweegt.
- Zie meer voorbeelden in: de derde wet van Newton
