Ņūtona likumi apraksta saikni starp spēku un kustību! Pirmais Ņūtona likums saka, ka “Ķermenis atrodas miera stāvoklī vai vienmērīgā taisnlīnijas kustībā, ja uz to nedarbojas spēki vai arī spēku iedarbība savstarpēji līdzsvarojas. (1. att.)
Līdz ar to, ja visu ķermenim pielikto spēku summa ir nulle, tad ir iespējami divi gadījumi:
- ķermenis, kas atrodas miera stāvoklī, paliek nekustīgs (1. att. a);
- ķermenis turpinās savu vienmērīgo kustību pa taisnu trajektoriju ar konstantu ātrumu (1. att. b).
Piemēram, 1. att. a gadījumā uz planšetdatora ekrāna novietots irbulis. Ekrāna balsta reakcijas spēks FR kompensē smaguma spēku FG, līdz ar to irbulis atrodas miera stāvoklī, jo kopspēks ir 0.
1. att. b gadījumā irbulis tiek virzīta pa ekrānu. Var gadīties, ka vilcējspēku FV kompensē berzes spēks FB, savukārt balsta reakcijas spēks FR darbojas pretī gravitācijas spēkam FG un spēkam, kas irbuli papildus piespiež pie ekrāna. Rezultātā visos virzienos spēki ir kompensēti un irbulis atrodas vienmērīgā kustībā jeb tā ātrums ir konstants.
1. att. Pirmais Ņutona likums darbībā
Ja ķermenis ir iekustināts, tad arī pēc spēka noņemšanas tas turpina kustēties. Šo parādību sauc par inerci, bet ar to saistīto ķermeņu īpašību - par inertumu. Inerci izteikti izpaužas sadursmēs, piemēram, ja motociklists ietriecas trases norobežojumā (2.att.), tad pats braucamrīks apstājas, bet motocikla vadītājs turpina kustību!
Ja mums līdz vienādam ātrumam no miera stāvokļa jāiekustina velosipēds vai automašīna, tad automašīnas gadījumā to būs grūtāk izdarīt. Toties pēc tam automašīna būs grūtāk apturama. Šādā gadījumā pieņem, ka automāšinai ir lielāks inertums. Ikdienā mēs nesalīdzinam ķermeņu inertumu, bet gan ķermeņu masas, jo masa ir ķermeņa inertuma mērs. Jo lielāka ir ķermeņa masa, jo lielāks inertums tam piemīt.
2. att. Inerce izpausme
Otrais Ņutona likums (3. att.) nosaka to, ka ķermeņa paātrinājums ir tieši proporcionāls spēkam, kas uz to darbojas, un apgriezti proporcionāls masai, kas piemīt ķermenim: a=F/m, kur
a - paātrinājums, m/s2
F - spēks, N
m - masa, kg
Paātrinājums ir vērsts spēka darbības virzienā. Tā kā uz ķermeni reizē var darboties vairāki spēki, tad Ņutona likumā esošo spēku sauc par kopspēku. Ja pirmais Ņutona likums izpaužas tad, kad kopspēks ir nulle, tad ar otrais Ņutona likuma sāk darboties tad, kad rezultējošais spēks nav nulle.
Otro Ņutona likumu izjūt meitenes, kas grib pārmācīt uzmācīgus puišus ar somiņas vēzienu (3. att.). Jo somiņa ir smagāka, jo mazāks ir tās paātrinājums, pieliekot vienlielu spēku. Tomēr smagākai somiņai ir lielāka inerce, tādēļ pāri darītājam ar bēdīgu iznākumu var būt abi varianti (3. att.)
3. att. Otrais Ņutona likums darbībā
Trešais Ņutona likums nosaka, ka, mijiedarbojoties diviem ķermeņiem, tie viens uz otru iedarbojas ar pēc moduļa vienādu, bet pretēji vērstu spēku (4. att.). Tas nozīmē, ka katrā mijiedarbībā ir iesaistīts spēku pāris, kurā katrs no spēkie darbojas uz vienu no mijiedarbībā iesaistītajiem ķermeņiem.
Sērfošana FIZMIX lapā dažkārt var izraisīt tādu aizraušanos, ka nav laika aiziet pagulēt, tādēļ var gadīties aizmigt uz datora (4. att.). Šajā gadījumā Trešais Ņutona likums darbojas tā, ka galva ar smaguma spēku FG spiež uz datora virsmu, bet virsmas balsta reakcijas spēks FR darbojas pretī!
Treši Ņutona likumu var definēt arī tā, ka katrai darbībai ir pretdarbība.
4. att. Trešais Ņutona likums, atpūšoties uz datora
