bewegingswetten

Bewegingswetten verwijzen naar de regels die de beweging van voorwerpen beschrijven binnen de klassieke mechanica. Ze geven aan hoe krachten en impulsen beweging beïnvloeden en worden toegepast op macroscopische systemen die niet relativistisch snel bewegen. Ze vormen de basis van mechanica, techniek en natuurkunde.

De drie belangrijkste wetten zijn de eerste wet van traagheid, de tweede wet van beweging en de derde wet van actie en reactie. De eerste wet stelt dat een voorwerp in rust blijft of in een rechte, uniforme beweging blijft zolang geen externe kracht erop inwerkt. De tweede wet stelt dat de versnelling van een voorwerp recht evenredig is met de resulterende kracht en omgekeerd evenredig met de massa: F = m a. De derde wet stelt dat voor elke kracht die een object op een tweede uitoefent, het tweede object een gelijke en tegengestelde kracht op het eerste uitoefent.

Uit deze wetten volgt het concept van impuls en behoud van lineaire momentum in geïsoleerde systemen, en bij rotaties het behoud van hoekmomentum. Daarnaast leveren ze het werk-energieprincipe op: de verandering in kinetische energie van een voorwerp is gelijk aan het geleverde werk door de krachten.

Historisch werden de wetten formeel gepresenteerd door Isaac Newton in zijn Principia mathematica philosophiae naturalis (1687). De ideeën bouwden voort op het werk van Galileo Galilei en Christiaan Huygens en werden later uitgebreid door analyses van Euler, Lagrange en Hamilton.

Toepassingen van de bewegingswetten zijn onder meer ontwerp van voertuigen en machines, sterren- en ruimtetechniek, sport en wetenschappelijke analyse. Ze zijn geldig in klassieke situaties, maar krijgen beperkingen bij zeer hoge snelheden (relativiteit) of op microscopische/quantumschaal, waar relativistische en kwantummechanische theorieën nodig zijn.