Законы механики Ньютона
Зако́ны меха́ники Нью́тона, три аксиомы, сформулированные И. Ньютоном в 1687 г. и положенные в основу классической механики.
Ньютон обобщил результаты экспериментальных и теоретических исследований, проведённых рядом учёных (Г. Галилеем, Х. Гюйгенсом и др.), и вывел законы для идеализированной модели реального мира. Законы были сформулированы Ньютоном следующим образом (тексты приводятся в переводе А. Н. Крылова). Первый закон: всякое тело продолжает удерживаться в своём состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние. Второй закон: изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует. Третий закон: действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе, взаимодействия двух тел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные стороны.
В современной интерпретации законы механики Ньютона записываются несколько иначе, что не меняет их сути. Первый закон Ньютона, называемый также законом инерции, вводит понятие инерциальной системы отсчёта. В такой системе материальная точка покоится или движется прямолинейно и равномерно, если на неё не действуют другие тела или влияние этих тел скомпенсировано. В соответствии с принципом относительности Галилея законы классической механики выполняются одинаково в любых инерциальных системах отсчёта. В частности, из этого следует, что средствами механики невозможно обнаружить движение инерциальной системы отсчёта, находясь внутри самой системы, т. е. равномерное прямолинейное движение и покой физически эквивалентны.
Второй закон Ньютона, являющийся основным законом классической механики, устанавливает, что действие силы на материальную точку массы вызывает ускорение точки, определяемое равенством . Тот же закон может быть выражен и через изменение импульса (количества движения) : под действием силы импульс материальной точки изменяется по величине и направлению, причём , где – время. Если на материальную точку одновременно действуют несколько сил, то, согласно принципу суперпозиции, результирующее ускорение точки равно векторной сумме всех ускорений, сообщённых каждой силой в отдельности.
Третий закон Ньютона устанавливает, что при взаимодействии двух материальных точек возникает пара сил одинаковой природы, равных по величине и противоположных по направлению. Силы приложены к разным телам, поэтому они не компенсируют друг друга.
По современным представлениям, законы механики Ньютона справедливы для любых макроскопических объектов, движущихся со скоростями много меньше скорости света. На законах механики Ньютона базируется механико-математическое моделирование.