Newtonsche Gesetze

Auf den drei Newton-Axiomen, die auch als Grundgesetze der Bewegung oder Newtonsche Gesetze bekannt sind, und die in Isaac Newtons "Philosophiae naturalis Principia mathematica" (Mathematische Prinzipien der Naturphilosophie) von 1687 enthalten waren, baute Newton die gesamte Mechanik auf. Sie lauten:

1. Newtonsches Axiom (Trägheitsprinzip)

Es existieren Bezugssysteme (sog. Inertialsysteme), in denen ein Körper, auf den keine äußeren Kräfte einwirken, sich mit unveränderter Geschwindigkeit gleichförmig geradlinig bewegt.

In diesen speziellen Bezugssystemen ändert also der Körper seinen Bewegungszustand (der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung) nicht.

2. Newtonsches Axiom (Aktionsgesetz)

Wirkt eine Kraft F auf einen Körper, dann ändert sich sein Impuls p mit der Zeit nach folgender Beziehung:

$\mathbf {F} ={\dot {\mathbf {p} }}$

Falls die Masse m des Körpers konstant ist, ist seine Beschleunigung a proportional zu F:

$\mathbf {F} =m\cdot \mathbf {a}$

Die erste Version des Gesetzes bleibt auch bei relativistischen Geschwindigkeiten gültig.

3. Newtonsches Axiom (Reaktionsprinzip oder Prinzip von actio und reactio)

Übt ein Körper (A) auf einen anderen Körper (B) eine Kraft aus (actio), dann übt der andere Körper auf den erstgenannten eine gleich große Kraft in entgegengesetzter Richtung aus (reactio). (Gesetz der Gleichheit von actio und reactio oder Gesetz der Gleichheit von Wirkung und Gegenwirkung)

actio = reactio

$\mathbf {F} _{A\to {}B}=-\mathbf {F} _{B\to {}A}$

• m Masse eines Körpers (Kilogramm)
• p Impuls (Kilogramm*Meter/Sekunde)
• a Beschleunigung (Meter/Sekunde²)
• F Kraft (Newton=Kilogramm*Meter/Sekunde²)

m ist ein Skalar, p, a und F sind Vektoren.