Sers Īzaks Ņūtons dzīvoja 17. gs. un bija angļu fiziķis, matemātiķis, astronoms, dabas filozofs, alķīmiķis un teologs, kā arī viens no visu laiku ietekmīgākajiem cilvēkiem vēsturē.
Sers Īzaks Ņūtons
Ņūtons aprakstīja gravitācijas likumu un ar saviem kustības likumiem un ielika pamatus klasiskajai mehānikai, kuri dominēja zinātniskajā skatījumā uz fizikālo Visumu nākamos trīs gadsimtus un ir pamatā mūsdienu inženierijā. Ņūtons arī izvirzīja dažādus fizikas likumus, no kuriem trīs ir klasiskās mehānikas pamatlikumi, kurus Ņūtons formulējis 1687. gadā. Fizikā tos sauc par Ņūtona likumiem. Šos likumus dažādos informācijas avotos apraksta dažādi, bet būtība tiem ir viena un tā pati.
Katrs ķermenis paliek miera stāvoklī vai turpina savu vienmērīgu taisnlīnijas kustību, kamēr tam pieliktie spēki to neizmaina.
Ja uz ķermeni neiedarbojas citi ķermeņi vai arī, ja to iedarbība savstarpēji kompensējas, ķermenis saglabā miera vai vienmērīgas taisnvirziena kustības stāvokli. Citiem vārdiem sakot, ja uz ķermeni radītais kopspēks ir nulle \(=0\), tad kustības ātruma izmaiņa arī ir vienāda ar nulli \(=0\).
Piemērs:
1. Ja grāmata stāv uz galda, tad uz to darbojas zemes pievilkšanas spēks un balsta reakcijas spēks. Abi šie spēki kompensē vien otru, tādēļ grāmata paliek miera stāvoklī.
2. Ja mašīna brauc ar nemainīgu ātrumu, tad mašīnas radītais vilcējspēks ir tikpat liels, kā pretestības spēks, kas mašīnu bremzē. Abi šie spēki kompensē vien otru, tādēļ mašīnas braukšanas ātrums paliek nemainīgs.
Otrais Ņūtona likums
Ķermeņa paātrinājums ir tieši proporcionāls ķermenim pieliktajam kopspēkam un apgriezti proporcionāls ķermeņa masai.
2. Ņūtona likumu apraksta formula .
Dažreiz likumu definē citādāk.
Ķermenim pieliktais kopspēks ir vienāds ar ķermeņa masas un ķermeņa paātrinājuma reizinājumu.
2. Ņūtona likums paredz, ka spēki, kuri darbojas uz ķermeni, nekompensē viens otru pilnībā un rezultātā veidojas rezultējošais spēks jeb kopspēks. Ķermeņa masas un paātrinājuma reizinājums ir vienāds ar spēku, kas darbojas uz ķermeni, turklāt paātrinājuma virziens sakrīt ar spēka virzienu. Ar vienu un to pašu spēku grūtāk ir iekustināt smagāku priekšmetu, jo uz to radītais paātrinājums būs mazāks. Tātad, lai iekustinātu smagāku ķermeni ar tādu pašu paātrinājumu, ir vajadzīgs lielāks spēks.
2. Ņūtona likumu var aprakstīt ar formulu . Arī Zemes pievilkšanas spēks ir vienāds ar ķermeņa masas un brīvās krišanas paātrinājuma reizinājumu .
Piemērs:
Ja mašīnu piekrauj pilnu, tad mašīnai ir grūtāk uzsākt kustību, jo mašīnas dzinēja radītais vilcējspēks ir nemainīgs, bet mašīnas masa palielinās.
Trešais Ņūtona likums jeb darbības un pretdarbības likums
Ja viens ķermenis darbojas uz otru ķermeni ar noteiktu spēku, tad otrs ķermenis darbojas uz pirmo ar tikpat lielu, bet pretējā virzienā vērstu spēku.
Spēki, ar kādiem divi ķermeņi iedarbojas viens uz otru, vienmēr ir vienādi pēc lieluma, bet vērsti pretējos virzienos. Pēc būtības šīs likums ir Pirmā Ņūtona likuma turpinājums, jo, lai kopspēks būtu nulle, tad spēkiem, kuri darbojas uz ķermeni, ir jābūt vienādiem pēc moduļa, bet pretēji vērstiem.
Piemērs:
Ja grāmata stāv uz galda, tad tā spiež uz galdu ar savu svaru. Galds ir pietiekami izturīgs, tādēļ tas rada pretspēku, kuru sauc par virsmas normālās reakcijas spēku. Galds ar virsmas normālās reakcijas spēku spiež atpakaļ uz grāmatu, tādēļ grāmata paliek uz vietas. Lai 3. Ņūtona likums neizpildītos, tad var nolikt grāmatu uz ūdens virsmas. Tā kā ūdens virsma nerada pietiekami lielu pretspēku, tad grāmata grimst. Kā arī, ja grāmatas vietā uz galda novietotu vairāku tonnu smagu automobili, visticamāk, viduvējs galds nespētu radīt pietiekami lielu pretspēku, tādēļ mašīna turpinās kustēties lejup un galds salūzīs.