Les lois qui régissent le mouvement ont échappé aux scientifiques, aux philosophes et aux autres grands penseurs jusqu'au XVIIe siècle. Puis, dans les années 1680, Isaac Newton propose trois lois qui expliquent comment l'inertie, l'accélération et la réaction influencent le mouvement des objets. Avec la loi de la gravitation de Newton, ces lois formaient la base de la physique classique.

La loi de l'inertie

La première loi du mouvement de Newton, aussi connue sous le nom de loi d'inertie, stipule que ne bouge pas, ne cesse de bouger tout seul. Un objet ne change son état de mouvement que lorsqu'il est sollicité par une force extérieure. Une balle au repos, par exemple, restera au repos jusqu'à ce que vous la poussiez. Il va alors rouler jusqu'à ce que la friction du sol et de l'air l'arrête.

La Loi d'Accélération

La deuxième loi de Newton explique comment les forces externes affectent la vitesse d'un objet en mouvement. Il indique que l'accélération d'un objet est directement proportionnelle à la force qui le provoque et inversement proportionnelle à la masse de l'objet. Concrètement, cela signifie qu'il faut plus de force pour déplacer un objet lourd qu'un objet léger.

Considérons un cheval et un chariot. La quantité de force que le cheval peut appliquer détermine la vitesse du chariot. Le cheval peut se déplacer plus rapidement avec un chariot plus petit et plus léger, mais sa vitesse maximale est limitée par le poids d'un chariot plus lourd. En physique, la décélération compte comme une accélération. Ainsi, une force agissant dans la direction opposée d'un objet mobile provoque une accélération dans cette direction. Par exemple, si un cheval tire une charrette en montée, la gravité tire le chariot vers le bas lorsque le cheval tire vers le haut. En d'autres termes, la force de gravité provoque une accélération négative dans la direction du mouvement du cheval.

La loi de réaction

La troisième loi de Newton affirme que pour chaque action dans la nature, il y a une égalité et réaction opposée. Cette loi est démontrée par l'acte de marcher ou de courir. Comme vos pieds exercent une force vers le bas et vers l'arrière, vous êtes propulsé vers l'avant et vers le haut. C'est ce qu'on appelle la «force de réaction au sol».

Cette force est également observable dans le mouvement d'une gondole. Comme le conducteur appuie sur son pôle de barques à fond plat contre le sol sous la surface de l'eau, il crée un système mécanique qui propulse vers l'avant le bateau le long de la surface de l'eau avec une force égale à celle qu'il applique au sol.