Wetten van Newton

De Wetten van Newton vormen de basis van de Klassieke mechanica. De drie natuurwetten zijn in 1687 door Isaac Newton geformuleerd in zijn boek de Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Latijn voor wiskundige beginselen van de natuurfilosofie) en beschrijven de beweging van materie.

Inhoud

1 De eerste wet van Newton: de wet der traagheid
2 De tweede wet van Newton
3 De derde wet van Newton
4 Zie ook

[bewerk] De eerste wet van Newton: de wet der traagheid

Een voorwerp waarop geen resulterende kracht inwerkt, is in rust of beweegt zich rechtlijnig met constante snelheid voort.

Hieruit volgt dat als de grootte, de richting of de zin van de beweging van een voorwerp verandert er een resulterende kracht op het voorwerp werkt, dus dat de som der krachten niet gelijk is aan nul. Deze wet wordt ook wel de wet der traagheid genoemd.

Een kracht is de oorzaak van een verandering van de bewegingstoestand (van een lichaam). De eerste wet van Newton is hierop gebaseerd.

Alle voorwerpen zijn traag of inert: Ze willen hun bestaande bewegingstoestand behouden.
Een voorwerp kan uit zichzelf zijn bewegingstoestand niet veranderen. Hiervoor is er een uitwendige factor nodig die niet van het voorwerp zelf uitgaat. Deze uitwendige factor noemt men kracht.

[bewerk] De tweede wet van Newton

Een voorwerp waarop een resulterende kracht inwerkt, zal versnellen in de richting van die kracht. De grootte van die versnelling is evenredig met de grootte van de kracht en omgekeerd evenredig met de massa van het voorwerp.

In formule:

$\vec F = m \cdot \vec a$

Waarbij $\vec F$ , de kracht in Newton is; m, de massa in kilogram is; $\vec a$ , de versnelling in $\frac {m}{s^2}$ is.

Omdat de versnelling (de verandering in snelheid) gedurende de tijd en de massa constant blijft, geldt:

$\vec F = \frac{\mathrm{d} (m \cdot \vec v )}{\mathrm{d}t}$

Waarbij $\vec v$ de snelheid in $\frac {m}{s}$ is.

Het product van de snelheid en massa is de impuls, $\vec p$ :

$\vec p = m \cdot \vec v$

dus

$\vec F = \frac{\mathrm{d} (m \cdot \vec v )}{\mathrm{d}t} = \frac{\mathrm{d} \vec p}{\mathrm{d}t}$

De som der krachten is dus gelijk aan de verandering van de impuls. Deze vergelijking geldt ook als de massa niet constant is.

[bewerk] De derde wet van Newton

Als een voorwerp A een kracht $\vec F_{actie}$ op een voorwerp B uitoefent, gaat deze kracht gepaard met een even grote, maar tegengestelde kracht $\vec F_{reactie}$ van B op A: