Isaac Newton ha fornito la migliore descrizione dei legami tra forza e movimento nelle sue tre leggi famose e apprenderne è una parte cruciale dell'apprendimento della fisica. Ti dicono cosa succede quando una forza viene applicata a una massa e definiscono anche il concetto chiave di forza. Se vuoi capire la relazione tra forza e movimento, le prime due delle leggi di Newton sono le più importanti da considerare e sono facili da affrontare. Spiegano che qualsiasi cambiamento dal muoversi al non muoversi o viceversa richiede una forza sbilanciata e che la quantità di movimento è proporzionale alla dimensione della forza e inversamente proporzionale alla massa dell'oggetto.

TL ; DR (troppo lungo; non letto)

Se non c'è forza, o se le uniche forze sono perfettamente bilanciate, un oggetto rimarrà fermo o continuerà a muoversi esattamente alla stessa velocità. Solo le forze sbilanciate causano cambiamenti nella velocità di un oggetto, incluso il cambiamento della sua velocità da zero (cioè, stazionario) a più di zero (in movimento).
Prima legge di Newton: forze e movimento sbilanciati

La prima di Newton la legge dice che un oggetto rimarrà a riposo (non in movimento) o in movimento esattamente alla stessa velocità e esattamente nella stessa direzione a meno che non venga agito da una forza "sbilanciata". In termini più semplici, dice che qualcosa si muove solo se qualcos'altro lo spinge e che le cose si fermano, cambiano direzione o iniziano a muoversi più velocemente se qualcosa lo spinge.

Comprendere il significato di "forza sbilanciata" chiarisce questo legge. Se due forze agiscono su un oggetto, uno spingendolo a sinistra e l'altro spingendolo a destra, si muoverà solo se una delle forze è più grande dell'altra. Se hanno esattamente la stessa forza, l'oggetto rimarrà dove si trova.

Un modo per immaginarlo è pensare a una serie di scale, con pesi su entrambi i lati. I pesi vengono abbattuti dalla gravità e l'unica cosa che influenza la gravità che li tira è quanta massa c'è. Se hai la stessa quantità di massa su entrambi i lati, la scala rimane ferma. La scala si muove solo se la rendi letteralmente sbilanciata in termini di massa. La differenza di massa significa che le forze che agiscono su entrambi i lati della scala sono sbilanciate, e quindi la scala si muove.

Immaginare un movimento costante alla stessa velocità è più difficile perché non lo incontri di giorno in giorno -vita quotidiana. Pensa a cosa accadrebbe se avessi una macchinina seduta su una superficie perfettamente liscia (senza attrito) e non ci fosse aria nella stanza. L'auto rimarrebbe ferma a meno che non fosse spinta, come descritto sopra. Non c'è attrito con la superficie per rallentarla e senza aria per rallentarla. La superficie equilibra la forza di gravità (con qualcosa chiamato "reazione normale", correlata alla terza legge di Newton), e non vi sono forze che agiscono su di essa da sinistra o destra. In questa situazione, l'auto continuerebbe a viaggiare alla stessa velocità lungo la superficie. Se la superficie fosse infinitamente lunga, l'auto continuerebbe a muoversi a quella velocità per sempre.
La seconda legge di Newton: cos'è la forza?

La seconda legge di Newton definisce il concetto di forza. Indica che la forza applicata a un oggetto è uguale alla sua massa moltiplicata per l'accelerazione causata dalla forza. Nei simboli, questo è:

F \u003d ma

L'unità di forza è il Newton - per riconoscere la persona che l'ha definita - che è un modo abbreviato per dire chilogrammi al secondo quadrato "(kg m/s^{2).", 3, [[Se hai una massa di 1 kg e vuoi accelerarla di 1 m /s ogni secondo, devi applicare una forza di 1 N.}

Scrivere la legge di Newton nel modo seguente aiuta a chiarire il collegamento tra forza e movimento:

a \u003d F ÷ m

L'accelerazione, a sinistra, ci dice quanto qualcosa si sta muovendo. Il lato destro mostra che una forza maggiore porta a più movimento, se la massa dell'oggetto è la stessa. Se viene applicata una forza specifica, questa equazione mostra anche che la quantità di accelerazione dipende dalla massa che si sta tentando di spostare. Un oggetto più grande e più pesante si muove meno di un oggetto più piccolo e più leggero sottoposto alla stessa spinta. Se calcia un pallone da calcio, si muoverà molto di più rispetto a quando calcia un pallone da bowling con la stessa forza.