Tre leggi di Newton del moto sono state pubblicate nel suo famoso libro "Principia" nel 1687. Essi sono la base della sua legge di gravitazione, che appare nella stessa opera. Le leggi incorporano e codificano significative osservazioni di Galileo precedendolo.
Le leggi di Newton del moto: la legge di inerzia
Prima legge di Newton, legge di inerzia, afferma che gli oggetti in movimento tendono a rimanere in movimento, e gli oggetti a riposo tende a rimanere a riposo. Questa legge è stata notata da Galileo prima di Newton ha dichiarato, ma era una Fondazione così importante per il suo lavoro in "Principia" che questo argomento meritasse ripetendo come una legge.
Un esempio banale è quello di lasciare un oggetto immobile su un tavolo e vedere che non si muova. Una significativa dimostrazione, tuttavia, richiede più lavoro per rimuovere le forze che impediscono la proprietà di essere osservati, soprattutto attrito. Clip video di oggetti galleggianti in navi spaziali mostrano che gli oggetti viaggiano in linea retta senza decelerazione.
La legge di inerzia: un'idea sbagliata di indirizzamento
Alcuni studenti di scienza introduttivo credono che una volta che un oggetto colpisce un altro oggetto si ferma immediatamente. Questo deriva da non capire che gli oggetti in movimento tendono a rimanere in movimento e quindi prendere tempo per rallentare. Una dimostrazione per correggere questa idea sbagliata può essere eseguita con palline da tennis. Da certa altezza bassa, far cadere una palla da tennis sulla carta carbone, per contrassegnare un foglio di carta sotto con l'area di contatto tra la sfera e la carta. Poi prendere la palla in mano e gettarlo giù sulla carta molto più difficile che la pallina si è fermata prima. L'area del secondo marchio sarà molto più grande. A causa di inerzia, il tiro ha tenuto la palla andando oltre la palla caduta ha viaggiata. Anche se la parte anteriore della palla fermata al contatto in entrambi i casi, il resto della sfera ha viaggiato più ulteriormente verso il pavimento in quest'ultimo caso, a causa della tendenza della palla per mantenere il suo moto originale di un alto tasso di velocità.
Le leggi di Newton del moto: la legge di accelerazione
Seconda legge di Newton, legge di accelerazione, afferma che l'accelerazione di un oggetto è uguale alla forza applicata ad esso diviso per la sua messa. Un cannone per sparare una palla più leggera della stessa dimensione (utilizzando un materiale più leggero) avrebbe accelerato a una velocità superiore fuori dalla bocca del cannone. È più pesante di una casella, il più difficile devi spingere per farlo fino alla stessa velocità.
Un esempio di una variazione di massa può essere dimostrato con un giradischi. Se un record gira liberamente su una piattaforma girevole, e un peso è sceso il record (con qualche adesivo così che esso bastoni), il record improvvisamente rallenta molto di più che se può continuare a rallentare solo da attrito.
La seconda legge incorpora anche l'osservazione di Galileo che gli oggetti delle masse disuguale cadono alla stessa velocità. L'accelerazione di entrambi è la stessa, ma la forza gravitazionale aumenta con la massa. Che è la forza che varia con la massa spiega come l'accelerazione può restare lo stesso.
Le leggi di Newton del moto: la legge di interazione
Terza legge di Newton, legge di interazione, afferma che per ogni azione esiste un'uguale e opposta reazione. Un esempio di questo è un razzo nello spazio. I gas di scarico sul retro è spinto indietro con la stessa forza, come il razzo viene spinto in avanti. Un bambino in grado di replicare la lezione seduto su una sedia, da calci suo o le gambe in avanti, per inviare la sedia spostandosi indietro.
Un altro esempio può essere eseguito a una pista di ghiaccio. I pattinatori iniziare di fronte a altro, in contatto e a riposo. Poi l'altro spingono via. La forza che si sentono da spingendo a vicenda è lo stesso, secondo la terza legge. Di conseguenza, se essi sono di massa simile, si trasferiranno da ciascuno ad una velocità simile. Se uno è più grande, quello skater viaggerà indietro più lento di altri skater.
Legge di gravitazione di Newton
Legge di gravitazione di Newton è un'applicazione della sua seconda legge del moto. Fenomeni gravitazionali sono quindi un esempio della seconda legge. Tali fenomeni sono sia movimento planetario e il moto di caduta di oggetti. Un esempio è la luna. Sta cadendo verso la terra, ma la sua velocità laterale è abbastanza alto per sempre perdere la terra come cade verso di essa.
Newton ha mostrato la relazione tra movimento planetario e caduta di oggetti terrestri con un'illustrazione in "Principia". Sparare un cannone da una montagna produce un arco parabolico. Ma se la palla di cannone viene sparata abbastanza duro, raggiunge orbita. Così si è dimostrata l'equivalenza degli oggetti in orbita e coloro che cade sulla terra.