Oversigt over Newtons mekanik

Der findes en populær myte om, at Newton fandt frem til tyngdeloven (gravitationsloven) en dag, da han sad i haven under et æbletræ og så på et æble, der faldt ned på jorden. Der findes imidlertid ingen samtidige kilder, der kan bekræfte dette. Myten kan være opstået på hans gamle dage, hvor hans hukommelse blev mere fantasifuld. John Conduitt, som var gift med Newtons halvniece Catherine, samlede på Newton-anekdoter fra Newtons sidste år, så det kan være ham, myten stammer fra.

Myten illustrerer imidlertid en væsentlig tanke hos Newton: Han spekulerede på, om det var den samme kraft, der fik æblet til at falde til jorden, som den kraft, der får månen til at blive i sin bane omkring jorden. Han fandt svaret: Det er den samme kraft! Og dermed havde han fundet frem til gravitationsloven, alias tyngdeloven. Denne lov siger groft sagt følgende:

To legemer tiltrækker hinanden med en kraft, der er bestemt ved, at:

Kraft = (1. Masse x 2. Masse) / Afstanden i anden potens

Udtrykt i ord, siger ligningen: Jo mere legemerne vejer, jo større bliver tiltrækningskraften, og jo længere de to legemer er fra hinanden, jo mindre bliver tiltrækningskraften.

Newtons anden væsentlige bedrift inden for mekanikken er hans opdagelse af de tre love, som i dag kaldes Newtons tre love:

1. lov: Inertiens lov. Den siger: Et legeme, der ikke bliver påvirket af kræfter udefra, beholder den hastighed, det havde til at begynde med. Hastigheden bevarer både sin størrelse og sin retning. Dette er i modsætning til Galilei, der mente, at også en jævn cirkelbevægelse kunne foregå uden ydre påvirkning.

2. lov: Kraft = Masse × Acceleration. Tidligere troede man, at når man påvirkede et legeme med en bestemt kraft, ville det få en bestemt hastighed. Newton siger derimod: Nej, det får en bestemt ændring af hastigheden, dvs. en bestemt acceleration. F.eks. kigger vi på hastigheden af en blykugle der falder frit, men som påvirket af tyngdekraften. Dens hastighed vil hvert sekund vokse med ca. 10 meter pr. sekund. Ét sekund efter starten vil kuglen altså have hastigheden 10 m/sek, 2 sekunder efter start vil hastigheden være 20 m/sek, 3 sekunder efter start vil hastigheden være 30 m/sek, osv.

3. lov: Aktion er lig med reaktion: Når et legeme påvirker et andet legeme med en kraft, så påvirker det andet legeme det første med en lige så stor kraft, som imidlertid er modsatrettet.

Den anden lov er den vigtigste. Den første lov er et specialtilfælde af den anden lov. Den tredje lov kan illustreres med to eksempler:
1. Når en magnet tiltrækker et stykke jern, så trækker jernet lige så meget i magneten, bare den anden vej!
2. Når to skøjteløbere glider mod hinanden og balancerer med hænderne mod hinanden, så vil deres kraftpåvirkninger på hinanden være ens i størrelse, men modsatrettede. Den ene kan ikke skubbe mest.

Dette afsnit om Newtons mekanik er meget summarisk: Hvis du er interesseret i at vide mere om det faglige, så gå ind til listen her foroven.

Hvis du støder på et ord, hvis betydning du ikke kender, så søg på ordet.