Le leggi del moto di Isaac Newton sono diventate la spina dorsale della fisica classica. Queste leggi, pubblicate per la prima volta da Newton nel 1687, descrivono ancora accuratamente il mondo come lo conosciamo oggi. La sua Prima Legge del Movimento afferma che un oggetto in movimento tende a rimanere in movimento a meno che un'altra forza non agisca su di esso. Questa legge è a volte confusa con i principi della sua seconda legge del moto, che stabilisce la relazione tra forza, massa e accelerazione. In queste due leggi, tuttavia, Newton discute principi separati che, sebbene spesso intrecciati, descrivono comunque due diversi aspetti della meccanica.

Forze equilibrate e sbilanciate

La prima legge di Newton riguarda le forze equilibrate, o quelli che si trovano in uno stato di equilibrio. Quando due forze sono bilanciate, si annullano a vicenda e non hanno alcun effetto netto sull'oggetto. Per esempio, se tu e il tuo amico tirate entrambi gli estremi opposti di una corda usando una quantità uguale di forza, il centro della corda non si muoverà. Le tue forze uguali ma opposte si annullano a vicenda. La seconda legge di Newton, tuttavia, descrive oggetti interessati da forze sbilanciate o forze che non annullano. Quando ciò accade, c'è un movimento netto nella direzione della forza più potente.

Inerzia vs. Accelerazione

Secondo la prima legge di Newton, quando tutte le forze che sono al lavoro su un oggetto sono equilibrati, quell'oggetto rimarrà nello stato in cui si trova per sempre. Se si muove, rimarrà in movimento alla stessa velocità e nella stessa direzione. Se non si muove, non si muoverà mai. Questo è noto come la legge di inerzia. Secondo la seconda legge di Newton, se lo status quo cambia in modo tale che le forze sul lavoro sull'oggetto diventano sbilanciate, l'oggetto accelera ad una velocità descritta dall'equazione F = ma, dove "F" è uguale alla forza netta che agisce sull'oggetto , "m" è uguale alla sua massa e "a" è uguale all'accelerazione risultante.

Stato condizionale vs condizionale

L'inerzia e l'accelerazione descrivono diverse proprietà dell'oggetto. L'inerzia è una proprietà incondizionata che ogni oggetto ha in ogni momento, indipendentemente da ciò che accade ad esso. Tuttavia, un oggetto non sempre accelera. Questo accade solo in una serie specifica di condizioni; pertanto, è possibile descrivere l'accelerazione come stato condizionale. Anche il tasso di accelerazione è condizionale, in quanto dipende dalla massa dell'oggetto e dalla quantità di forza netta. Ad esempio, una forza di 1-newton che agisce su una palla del peso di 1 g non farà accelerare la palla tanto quanto una forza di 2-newton.

Esempio

L'inerzia descrive perché le persone in una il veicolo in movimento deve essere trattenuto. Se l'auto dovesse fermarsi improvvisamente, le persone all'interno continueranno ad avanzare a meno che una cintura di sicurezza non applichi una forza opposta. L'accelerazione descrive perché l'auto si fermò improvvisamente. Poiché la decelerazione è l'accelerazione negativa, è governata dalla seconda legge. Quando la forza che si oppone al movimento in avanti dell'auto diventa maggiore di quella che spinge il suo movimento, l'auto decelera fino a fermarsi.