Tiga hukum gerak Sir Isaac Newton menggambarkan gerak tubuh masif dan bagaimana mereka berinteraksi. Sementara hukum Newton mungkin tampak jelas bagi kita hari ini, lebih dari tiga abad yang lalu mereka dianggap revolusioner.
Newton adalah salah satu ilmuwan paling berpengaruh sepanjang masa. Gagasannya menjadi dasar fisika modern. Dia membangun berdasarkan gagasan yang diajukan dari karya ilmuwan sebelumnya termasuk Galileo dan Aristoteles dan mampu membuktikan beberapa gagasan yang baru saja menjadi teori di masa lalu. Dia belajar optik, astronomi dan matematika - dia menemukan kalkulus. (Ahli matematika Jerman Gottfried Leibniz juga dikreditkan untuk mengembangkannya secara mandiri pada waktu yang hampir bersamaan.)
Newton mungkin paling dikenal karena karyanya dalam mempelajari gravitasi dan gerak planet. Didorong oleh astronom Edmond Halley setelah mengakui bahwa dia telah kehilangan bukti orbit elips beberapa tahun sebelumnya, Newton menerbitkan undang-undangnya pada tahun 1687, dalam karya manusianya "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica" (Prinsip Matematika Filosofi Alam) di mana dia meresmikan Gambaran tentang bagaimana tubuh masif bergerak di bawah pengaruh kekuatan eksternal.
Dalam merumuskan tiga hukumnya, Newton menyederhanakan perlakuannya terhadap tubuh masif dengan mempertimbangkannya sebagai titik matematis tanpa ukuran atau rotasi. Hal ini memungkinkannya untuk mengabaikan faktor-faktor seperti gesekan, hambatan udara, suhu, sifat material, dan lain-lain, dan berkonsentrasi pada fenomena yang dapat digambarkan semata-mata dalam hal massa, panjang dan waktu. Akibatnya, ketiga undang-undang tersebut tidak dapat digunakan untuk menggambarkan secara tepat perilaku objek kaku atau cacat besar; Namun, dalam banyak kasus, mereka memberikan perkiraan yang tepat.
Hukum Newton berkaitan dengan gerak badan masif dalam kerangka referensi inersia, yang kadang-kadang disebut kerangka referensi Newton, walaupun Newton sendiri tidak pernah menggambarkan kerangka acuan tersebut. Rangka referensi inersia dapat digambarkan sebagai sistem koordinat 3 dimensi yang bersifat diam atau bergerak linear seragam., Yaitu, tidak mempercepat atau memutar. Dia menemukan bahwa gerak dalam kerangka referensi inersia semacam itu dapat digambarkan oleh tiga hukum sederhana.
Hukum Pertama Gerak menyatakan, "Tubuh yang beristirahat akan tetap berada di tempat lain, dan tubuh yang bergerak akan tetap bergerak. Ini berarti bahwa segala sesuatu tidak dapat dimulai, berhenti, atau berubah arah sendirian. Berfungsi pada mereka dari luar untuk menyebabkan perubahan seperti itu. Sifat tubuh masif ini untuk menolak perubahan dalam keadaan gerak kadang disebut inersia.
Hukum Gerak Kedua menggambarkan apa yang terjadi pada tubuh masif saat ditindaklanjuti oleh kekuatan eksternal. Ini menyatakan, "Gaya yang bekerja pada benda sama dengan massa benda itu yang menghasilkan percepatannya." Ini ditulis dalam bentuk matematika sebagai F = ma, di mana F adalah gaya, m adalah massa, dan a adalah percepatan. Huruf tebal menunjukkan bahwa gaya dan percepatan adalah jumlah vektor, yang berarti keduanya memiliki magnitudo dan arah. Gaya bisa menjadi satu gaya, atau bisa jadi jumlah vektor lebih dari satu gaya, yang merupakan gaya bersih setelah semua kekuatan digabungkan.
Bila gaya konstan bekerja pada tubuh masif, hal itu menyebabkannya mempercepat, yaitu mengubah kecepatannya, pada tingkat yang konstan. Dalam kasus yang paling sederhana, gaya yang diterapkan pada benda pada titik istirahat menyebabkannya melaju ke arah gaya. Namun, jika objek sudah berada dalam bingkai referensi bergerak, bahwa tubuh mungkin tampak mempercepat, memperlambat, atau mengubah arah tergantung pada arah gaya dan arah yang objek dan kerangka acuannya bergerak relatif terhadap satu sama lain. .
Hukum Ketiga Gerak menyatakan, "Untuk setiap tindakan, ada reaksi yang sama dan berlawanan." Undang-undang ini menjelaskan apa yang terjadi pada tubuh saat memberi kekuatan pada tubuh lain. Pasukan selalu terjadi berpasangan, jadi ketika satu tubuh menekan yang lain, tubuh kedua mendorong ke belakang sama kerasnya. Misalnya, saat Anda mendorong gerobak, gerobak mendorong Anda melawan Anda; Saat Anda menarik tali, tali itu menarik kembali tubuh Anda; Ketika gravitasi menarik Anda ke tanah, tanah mendorong kaki Anda; dan ketika sebuah roket menyulut bahan bakar di belakangnya, pembuangan gas yang meluas mendorong roket yang menyebabkannya berakselerasi.
Jika satu objek jauh lebih besar daripada objek lainnya, objek objek pertama dilabuhkan ke Bumi, dan percepatan objek pertama dapat diabaikan dengan aman. Misalnya, jika Anda melempar bola bisbol ke barat, Anda tidak perlu mempertimbangkan bahwa Anda benar-benar menyebabkan rotasi Bumi melaju dengan sangat sedikit saat bola berada di air. Namun, jika Anda berdiri di atas sepatu roda, Anda akan mulai bergerak mundur dengan kecepatan yang nyata.
Ketiga hukum tersebut telah diverifikasi oleh eksperimen yang tak terhitung jumlahnya selama tiga abad terakhir, dan mereka ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Mereka membentuk fondasi dari apa yang dikenal sebagai mekanika klasik, yaitu mekanika kuantum dan bergerak lebih lambat dari kecepatan yang sangat tinggi yang ditangani oleh mekanika relativistik.
