Jouer au hockey, conduire une voiture et même simplement faire une promenade sont des exemples quotidiens des lois du mouvement de Newton. Compilées en 1687 par le mathématicien anglais Isaac Newton, les trois principales lois décrivent les forces et les mouvements des objets sur Terre et dans tout l'univers.

Développement de la physique classique

Les philosophes ont étudié le mouvement des objets depuis les temps anciens. Après avoir observé le mouvement du soleil, des étoiles et des planètes, le philosophe grec Aristote et plus tard Ptolémée ont cru que la Terre était au centre de l'univers. Dans l'Europe du 16ème siècle, le mathématicien polonais Nicolas Copernicus a contesté cette théorie plaçant le soleil au centre du système solaire avec des planètes en orbite autour d'elle. Le siècle suivant, le physicien allemand Johannes Kepler a décrit les orbites elliptiques des planètes, et le mathématicien et astronome italien Galileo Galilei a mené des expériences pour étudier les mouvements des projectiles. Isaac Newton a synthétisé ce travail dans une analyse mathématique et a introduit le concept de force et ses trois lois du mouvement.

Première loi: inertie

La première loi de Newton, aussi appelée loi d'inertie, déclare qu'un objet reste au repos ou continue dans un mouvement uniforme, à moins qu'il ne soit obligé de changer par l'action d'une force extérieure. La tendance de l'objet à rester au repos ou à maintenir une vitesse constante est appelée inertie et sa résistance à la déviation de l'inertie varie avec sa masse. Il faut un effort physique - une force - pour surmonter l'inertie d'une personne qui se lève le matin. Une bicyclette ou une voiture continuera de se déplacer à moins que le conducteur ou le conducteur n'applique une force de friction à travers les freins pour l'arrêter. Un conducteur ou un passager dans une voiture en mouvement qui ne porte pas de ceinture de sécurité sera projeté vers l'avant lorsque la voiture s'arrêtera brusquement parce qu'il reste en mouvement. Une ceinture de sécurité attachée fournit une force de retenue sur le mouvement du passager ou du conducteur.

Deuxième loi: Force et accélération

La seconde loi de Newton définit la relation entre le changement de vitesse d'un objet en mouvement - - son accélération - et la force agissant sur elle. Cette force est égale à la masse de l'objet multipliée par son accélération. Il faut une force supplémentaire plus petite pour propulser un petit yacht en mer que de propulser un supertanker parce que ce dernier a une masse plus grande que l'ancien.

Troisième loi: Action et réaction

La troisième loi de Newton déclare qu'il n'y a pas de forces isolées. Pour chaque force qui existe, une de grandeur égale et de direction opposée agit contre elle: action et réaction. Par exemple, une balle lancée sur le sol exerce une force descendante; en réponse, le sol exerce une force ascendante sur le ballon et il rebondit. Une personne est incapable de marcher sur le sol sans la force de frottement du sol. Quand il fait un pas en avant, il exerce une force arrière sur le sol. Le sol répond en exerçant une force de frottement dans la direction opposée permettant au marcheur d'avancer alors qu'il fait un pas supplémentaire avec son autre jambe.