قوانین نیوتون یکی از مهمترین قوانین در فیزیک است. رابطه میان حرکت یک جسم و نیروهای وارد بر آن مطابق با قوانین نیوتون مورد بررسی و تحلیل قرار میگیرد. قوانین نیوتون بر اساس حرکت اجسام و نیروهای اعمالشده به آنها به انواع مختلف از جمله قانون اول نیوتون، قانون دوم نیوتون و قانون سوم نیوتون تقسیمبندی میشوند. نیروها نیز بر اساس تماس آنها با اجسام، به دو دسته نیروهای تماسی و نیروهای غیرتماسی تقسیمبندی میشوند. هنگامی که برهمکنش اجسام در اثر تماس فیزیکی صورت گیرد، در این حالت نیروهای واردشده به اجسام در دسته نیروهای تماسی قرار میگیرند. زمانی که برهمکنش بین اجسام بدون تماس آنها با یکدیگر باشد، در این حالت، نیرو در فاصله بین اجسام ایجاد میشود که در دسته نیروهای غیرتماسی قرار دارد. چنانچه فرض کنیم جسمی ساکن و بیحرکت است، یا اینکه جسم با سرعت ثابت در یک مسیر مستقیم در حال حرکت باشد، در این حالت چنانچه نیروی خارجی به آن اعمال نشود، جسم در حال سکون، در حالت سکون خود باقی میماند و جسم در حال حرکت با سرعت ثابت، به حرکت خود در مسیر مستقیم با سرعت ثابت ادامه میدهد. به این قانون، قانون اول نیوتون میگویند. چنانچه به جسمی نیرویی وارد شود و این نیرو باعث شتاب گرفتن جسم شود، در این حالت میتوانیم بگوییم که مجموع نیروهای اعمالشده به جسم، برابر با شتاب اعمالشده به آن ضرب در جرم آن جسم است. به این قانون، قانون دوم نیوتون گفته میشود. قانون دوم نیوتون برای سیستمی از مجموعه ذرات نیز برقرار است. یعنی مجموع نیروهای خارجی اعمالشده بر سیستم ذرات، برابر با مجموع جرم سیستم ذرات ضرب در شتاب مرکز جرم سیستم ذرات است. هنگامی که دو جسم در تعامل با یکدیگر باشند، باعث میشود نیروهایی به یکدیگر وارد کنند. به عبارت دیگر میتوان گفت هر عملی دارای یک عکسالعملی است. اندازه نیروهایی که دو جسم به هم وارد میکنند با یکدیگر برابر هستند، در صورتی که جهت آنها مخالف همدیگر است. چنانچه نیرو در جهت مخالف به جسم وارد شود، باعث ایجاد گشتاور میشود. منظور از گشتاور، تمایل یک نیرو برای دوران جسم حول یک محور است که جهت آن وابسته به جهت نیرو نسبت به محور است. در واقع گشتاور است که باعث چرخش جسم میشود. بنابراین از حاصل ضرب نیرو در جابهجایی، مقدار گشتاور به دست میآید. با استفاده از هر یک از قوانین نیوتون میتوان رابطه بین حرکت اجسام و نیروهای اعمالشده بر آنها را تحلیل و بررسی کرد. در این آموزش برای درک کامل مباحث و موضوعات مربوطه میخواهیم با همدیگر با قوانین نیوتون و کاربرد آنها آشنا شویم. بنابراین به اهمیت قانون نیوتون و نقش آن در فیزیک اشاره میکنیم. انواع نیروهای وارد بر اجسام را معرفی میکنیم. قوانین نیوتون شامل قانون اول نیوتون، قانون دوم نیوتون و قانون سوم نیوتون را تشریح میکنیم. در نهایت روابط بین حرکت اجسام و نیروهای وارد بر آنها را با استفاده از قوانین نیوتون توضیح میدهیم.
