Њутнови закони

[мини|десно|200п|Првиот и вториот Њутнов закон, на латински јазик, во делото „[Математички начела на природната филозофија“ од 1687 година.]]
**Њутновите закони на движењето** (или **Њутнови закони на [[Динамика (физика)|динамиката]]**) се три физички закони кои укажуваат на односот меѓу силите кои дејствуваат на дадено физичко тело и движењето на телото. Првпат се формулирани од страна на Исак Њутн во неговото дело „Математички начела на природната филозофија“ (*Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica*) од 1687 година. Овие закони ја чинат основата на класичната механика.

## Прв Њутнов закон

Првиот Њутнов закон го постулира постоењето на таква појава како што е инерцијата на телата, односно својство на телата да се спротивставуваат на промените на нивната тековна состојба. Затоа овој закон е познат и како *Њутнов закон за инерција*.

### Современа дефиниција

:

Таквите појдовни системи се нарекуваат инерцијални

### Историска дефиниција

Њутн во својата книга „Математички начела на природната филозофија“ го формулирал првиот закон на механиката во следниот вид:

:

Од современа гледна точка, ваквата дефиниција е незадоволителна. Тоа е поради неколку причини. Прво, поимот „тело“ би требало да се замени со „материјална точка“, бидејќи телото со определена големина во отсуство на надворешни сили може да обавува и вртежно движење. Второ, и најглавно, Њутон во својот труд се потпирал на постоењето на апсолутно неподвижни појдовни системи, односно апсолутен простор и апсолутно време, а ваквата претстава не се прифаќа во современата физика. Од друга страна, во произволен (вртежен) појдовен систем, законот за инерција не важи. Токму затоа е потребно појаснување на Њутновата дефиниција.

## Втор Њутнов закон

Вториот Њутнов закон е диференцијален *[[закон за движење]]то*, кој ја опишува заемната врска меѓу силата приложена на материјалната точка и добиеното забрзување на таа точка. Фактички, Вториот Њутнов закон ја воведува масата како мерка за појавата на инертност на материјалната точка во избран инерцијален појдовен систем (ИПС).

Современата дефиниција на Вториот Њутнов закон е следна:

:

При соодветен избор на единици мерки, овој закон може да се запише во вид на формула:

 \vec a  = \frac {\vec {F}}  {m} ,

каде  \vec a  — забрзување на материјалната точка;
 \vec {F}  — силата, приложена на материјалната точка;
m — маса на материјалната точка.

Или во пораспространетиот вид:

 \vec {F} = m \vec a .

Во случај кога масата на материјалната точка се менува со текот на времето, Вториот Њутнов закон се формулира со помош на поимот импулс:

:

каде \vec p — импулс на точката, кој се определува по формулата

\vec p = m\vec v,

:каде \vec v — брзина на точката;

t — време;
\tfrac{d \vec p}{dt} — извод на импулсот по времето.

Кога на телото дејствуваат неколку сили, со помош на принципот на суперпозиција, Вториот Њутнов закон може да се запише како:

\sum_{i=1}^{n} {\vec{F_i}} = m \vec a

или

t \cdot \sum_{i=1}^{n} {\vec{F_i}} = \Delta\vec p,

Вториот Њутнов закон важи само за брзини многу помали од брзината на светлината и во инерцијални појдовни системи. За брзините приближно еднакви на брзината на светлината се користат законите на теоријата за релативноста.

Не може да се разгледува посебен случај (при  \vec {F} = 0 ) на Вториот Њутнов закон како еквивалент на Првиот, бидејќи Првиот закон го постулира постоењето на ИРС, а вториот е веќе формулиран во ИРС.

### Историска дефиниција

Првобитната формулација на овој Њутнов закон е:

:

Интересно е што ако се придодаде инерцијалниот појдовен систем, тогаш со ваквата формулација законот е применлив дури и во релативистичката механика.

## Трет Њутнов закон
десно|мини|Трет Њутнов закон. Силите на двајцата лизгачи се еднакви по големина, но со спротивна насока
Овој закон објаснува што се случува со две заемодејствувачки тела. За пример нека послужи затворен систем кој се состои од две тела. Првото тело може да дејствува на второто со некоја сила \vec{F}_{1 \to 2}, а второто на првото со сила \vec{F}_{2 \to 1}. Како се однесуваат силите? Третиот Њутнов закон утврдува дека: дејствувачката сила е еднаква по модул и спротивна по насока на силата на противдејство. Треба да се истакне дека овие сили се приложени на разни тела, па затоа не се компензираат.

### Современа дефиниција

:

Законот го одразува принципот на парното заемодејство, односно сите сили во природата се создаваат во парови.

### Историска дефиниција

:

Или: за секоја акција (примена на сила) се јавува еднаква, но спротивна по насока реакција (сила со иста јачина и спротивна насока).

## Заклучоци

Од Њутновите закони се добиваат некои интересни заклучоци. Така, Третиот Њутнов закон зборува за тоа дека како и да заемодејствуваат телата, тие не можат да го променат својот сумарен импулс: ова е закон за запазување на импулсот. Исто така, доколку земеме дека потенцијалот на заемодејство меѓу две тела зависи само од модулот модулната разлика на координатите на тие тела ~U(|{r}_1 - {r}_2|), тогаш проникнува законот за запазување на механичката енергија на заемодејствувачките тела:

{m {v}_1^2 \over 2} + {m {v}_2^2 \over 2} + U(|{r}_1 - {r}_2|) = \operatorname{KOHCT}.

Њутновите закони се основни закони на механиката. Од нив може да се изведат равенки за движењата на механичките системи. Меѓутоа, не сите закони на механиката можат да се изведат од Њутновите закони. На пример, законот за универзалната гравитација или Хуков закон не се јавува како последица на трите Њутнови закони.

Категорија:Механика
Категорија:Класична механика
Закони
Категорија:Равенки во физиката