Sir Isaac Newtons rörelselagar utgör grundprinciperna för modern fysik.

När de tre lagarna publicerades 1687 var de unika eftersom de använde matematiska formler för att förklara den naturliga världen.

Newtons lagar definieras

Tröghet: Newtons första rörelselag

Newtons första rörelselag, även känd som tröghetslagen, säger att ett föremåls hastighet inte förändras om det inte påverkas av en yttre kraft.

Detta innebär att ett föremål i vila förblir i vila tills en kraft får det att röra sig.

På samma sätt förblir ett föremål i rörelse i rörelse tills en kraft verkar på det och får dess hastighet att förändras.

För att tänka vidare: Varför slutar hjul och toppar så småningom att snurra, utan att det verkar som om de berörs av en kraft?

Newtons andra rörelselag

Newtons andra rörelselag säger att ”när ett föremål påverkas av en yttre kraft är styrkan i kraften lika med föremålets massa gånger den resulterande accelerationen”.

Med andra ord är formeln för att beräkna kraften: kraft = massa x acceleration. Motsatta krafter, t.ex. friktion, kan läggas till eller dras av från summan för att hitta den mängd kraft som verkligen användes i en situation.

Du kan demonstrera denna princip genom att släppa en sten eller en kula och ett hoprullat papper på samma gång. De faller lika snabbt – deras acceleration är konstant på grund av gravitationskraften som verkar på dem.

Klippan har dock en mycket större slagkraft när den träffar marken, på grund av sin större massa. Om du släpper de två föremålen i en skål med sand eller mjöl kan du se hur olika nedslagskraften var för varje föremål, baserat på den krater som varje föremål skapar i sanden.

Ett annat sätt att visa detta är att två skjuta bort två leksaksbilar eller rullskridskor med samma massa samtidigt, genom att ge den ena av dem en hårdare knuff än den andra. Massan är lika stor i båda, men accelerationen är större i den som du utövade större kraft på.

Newtons tredje rörelselag

Enklare uttryckt säger Newtons tredje rörelselag att ”för varje handling finns det en lika stor och motsatt reaktion.”

Använd ett par rullskridskor och en boll för att visa hur detta fungerar. Vad händer när du står stilla i rullskridskor och sedan kastar en boll hårt? Kraften från kastet av bollen trycker dina skridskor (och dig) åt andra hållet.

Du kan också demonstrera detta med hjälp av Newtons vagga.

Denna apparat består av stålkulor som är upphängda på en ram. När kulan i ena änden dras tillbaka och sedan släpps loss svänger den in i de andra kulorna. Kulan i den motsatta änden svänger då upp med samma kraft som den första kulan, vilket visas i illustrationen till höger.

Kraften från den första kulan orsakar en lika stor och motsatt reaktion i kulan i den andra änden.

För ytterligare eftertanke: Tryck är ett viktigt resultat av Newtons tredje lag. Hur fungerar detta i en raket? Läs mer om raketer och raketer.

Projekt om Newtons lagar

• Kolla in vår tröghetsapparat för att förstå Newtons första lag bättre.
• Kolla in våra dynamiska vagnar för att få en bättre förståelse för Newtons andra lag.
• Kolla in vår Newtons vagga för att få en klassisk demonstration av Newtons tredje lag för rörelse.