Newtoni esimene seadus vs teine liikumisseadus
Oma murrangulises raamatus Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Loodusfilosoofia matemaatilised põhimõtted) pakkus Sir Isaac Newton välja kolm liikumisseadust. Newtoni liikumisseadused on klassikalise mehaanika nurgakivid. Neid seadusi rakendatakse peaaegu kõikjal füüsika valdkonnas. Newtoni esimene seadus kirjeldab objekti liikumist kvalitatiivsel meetodil. Esimene seadus määratleb ka inertsiaalraami. Teine liikumisseadus on kvantitatiivne seadus ja see kirjeldab ka jõu mõistet. Klassikalise mehaanika ja isegi relatiivsusteooria õigeks mõistmiseks on ülioluline omada väga head arusaamist nendest seadustest. Selles artiklis käsitleme seda, mis on Newtoni esimene ja Newtoni teine liikumisseadus, nende definitsioonid, nende kahe seaduse füüsikalised tõlgendused, esimese ja teise seaduse sarnasused ning lõpuks erinevused Newtoni esimese seaduse vahel. seadus ja teine liikumisseadus.
Newtoni esimene liikumisseadus
Newtoni esimese seaduse lihtsaim vorm on see, et keha kiirus jääb muutumatuks, kui kehale ei mõju välisjõud. Kui raamat tõlgitakse inglise keelde, annab see esimeseks liikumisseaduseks lause: "Iga keha püsib oma puhkeolekus või liigub ühtlaselt otse edasi, välja arvatud niivõrd, kuivõrd see on sunnitud oma olekut muutma jõu mõjul".. See seadus eeldab, et objekti teatud oleku muutmiseks tuleb rakendada välist jõudu. Teisisõnu, objekt ei soovi praegust olekut muuta. Seda nimetatakse objekti inertsiks. Inertsi võib identifitseerida kui objekti kalduvust jääda oma praegusesse olekusse. Mis tahes kaadrit (koordinaatsüsteemi), mis vastab Newtoni esimesele seadusele, nimetatakse inertsiaalkaadriks. Selles mõttes võib esimest liikumisseadust võtta kui inertsiaalkaadri definitsiooni.
Newtoni teine liikumisseadus
Teise seaduse lihtsaim vorm on "Keha kiirendus on paralleelne ja võrdeline netojõuga F ning pöördvõrdeline massiga m". Teisisõnu, F=k m a. SI ühikute süsteem on defineeritud nii, et k on võrdne 1-ga. Seetõttu muutub võrrand SI-süsteemis F=ma. Teist seadust võib võtta ka jõu määratlusena. Jõudu saab väljendada ka impulsi abil. Impulsi muutuse kiirus on võrdne objektile rakendatava netojõuga. Kuna objektile mõjuv impulss on sama mis impulsi järsk muutus, saab jõudu määratleda ka impulsi abil.
Mis vahe on Newtoni esimesel ja teisel liikumisseadusel?
• Esimene seadus on kvalitatiivne, teine seadus aga kvantitatiivne.
• Esimene seadus on inertsiaalraami definitsioon, samas kui teine seadus on jõu määratlus.
• Kui objektile mõjuv netojõud on null, taandub 2. seadus esimeseks liikumisseaduseks.
