Le leggi del moto di Sir Isaac Newton formano i principi fondamentali della fisica moderna.

Quando furono pubblicate nel 1687, le tre leggi erano uniche in quanto usavano formule matematiche per spiegare il mondo naturale.

Definizione delle leggi di Newton

Inerzia: la prima legge del moto di Newton

La prima legge del moto di Newton, conosciuta anche come legge d’inerzia, afferma che la velocità di un oggetto non cambia a meno che non sia agita da una forza esterna.

Questo significa che un oggetto a riposo rimarrà a riposo finché una forza non lo farà muovere.

Allo stesso modo, un oggetto in movimento rimarrà in movimento finché una forza agirà su di esso e farà cambiare la sua velocità.

Per ulteriori riflessioni: Perché le ruote e le cime alla fine smettono di girare, senza sembrare toccate da una forza?

Seconda legge del moto di Newton

La seconda legge del moto di Newton afferma che ‘quando un oggetto è agito da una forza esterna, la forza della forza è uguale alla massa dell’oggetto per l’accelerazione risultante’.

In altre parole, la formula da usare nel calcolo della forza è forza = massa x accelerazione. Forze opposte come l’attrito possono essere aggiunte o sottratte dal totale per trovare la quantità di forza che è stata realmente usata in una situazione.

Puoi dimostrare questo principio facendo cadere un sasso o una biglia e un pezzo di carta appallottolato allo stesso tempo. Cadono con la stessa velocità – la loro accelerazione è costante a causa della forza di gravità che agisce su di loro.

Tuttavia, il sasso ha una forza di impatto molto maggiore quando colpisce il terreno, a causa della sua massa maggiore. Se si lasciano cadere i due oggetti in un piatto di sabbia o di farina, si può vedere quanto sia stata diversa la forza d’urto di ciascun oggetto, in base al cratere fatto nella sabbia da ciascuno di essi.

Un altro modo per dimostrarlo è spingere due macchinine o pattini a rotelle di uguale massa allo stesso tempo, dando a uno di essi una spinta più forte dell’altro. La massa è uguale in entrambi, ma l’accelerazione è maggiore in quello su cui hai esercitato una forza maggiore.

Terza legge del moto di Newton

In parole povere, la terza legge del moto di Newton dice che “per ogni azione, c’è una reazione uguale e contraria”

Usa un paio di pattini a rotelle e una palla per mostrare come funziona. Cosa succede quando sei fermo sui pattini e poi lanci forte una palla? La forza del lancio della palla spinge i tuoi pattini (e te) nell’altra direzione.

Puoi anche dimostrare questo usando la Culla di Newton.

Questo apparato consiste in palle d’acciaio sospese su un telaio. Quando la palla su un’estremità viene tirata indietro e poi lasciata andare, essa oscilla contro le altre palle. La palla all’estremità opposta poi oscilla verso l’alto con una forza uguale alla prima palla, come mostrato nell’illustrazione a destra.

La forza della prima palla causa una reazione uguale e contraria nella palla all’altra estremità.

Per ulteriori riflessioni: La spinta è un risultato importante della terza legge di Newton. Come funziona in un razzo? Leggi di più sui razzi e la missilistica.

Progetti sulle leggi di Newton

• Guarda il nostro apparato inerziale per capire meglio la Prima Legge di Newton.
• Guarda i nostri carrelli dinamici per capire meglio la Seconda Legge di Newton.
• Guarda la nostra Culla di Newton per una dimostrazione classica della Terza Legge del Moto di Newton.