Isaac Newton
De Newton is de SI-eenheid voor kracht. Dit is zo gekomen doordat de wiskundige Isaac Newton erg veel heeft gedaan voor de natuurkunde.
Hij bedacht in 1687 drie wetten waaraan krachten zich houden. Deze wetten worden nu, bijna 350 jaar later, nog steeds gebruikt.
Eerste wet van Newton: massa is traag
Heb je wel eens meegemaakt dat als je in de auto zit en er flink geremd wordt, je lichaam naar voren gaat? Of dat je moeilijk staand je evenwicht kunt bewaren als een trein snelheid maakt of juist afremt? Dit heeft te maken met de traagheid. Traagheid betekent in dit geval dat jouw lichaam zijn oorspronkelijke snelheid wil bewaren. Vandaar dat je naar voren klapt, als een auto ineens remt. Trekt de auto op, dan wordt je in de stoel gedrukt. Dit komt omdat de snelheid ineens veel hoger wordt. Je lichaam probeert dan de oude snelheid aan te houden. Ditzelfde geldt voor bochten. Gaat de auto door de bocht, dan voel je dat er aan je lichaam getrokken wordt. Die wil immers gewoon rechtdoor.
Dit staat in de Eerste wet van Newton. Voorwerpen die een eenparige (een dezelfde) beweging maken, willen deze beweging behouden. Dit noem je in rust. Om het te veranderen is er een kracht van buitenaf nodig.
Tweede wet van Newton: F=m • a
Je ziet dat een voorwerp niet zomaar van snelheid verandert. Er moet dus een kracht zijn die het de andere kant op stuurt of afremt. Newton stelde dat een verandering van een beweging evenredig moet zijn met de kracht die op het voorwerp uitgeoefend wordt. Je zou dit kunnen omschrijven met de volgende formule: F=m • a
Met bovenstaande formule kun je berekenen hoeveel kracht ervoor nodig is om voorwerp met een bepaald gewicht een bepaalde snelheid te geven. De m in de formule staat voor het gewicht in kilo’s. Met de a geef je de versnelling in aantal meters per vierkante seconden aan. Als je deze 2 getallen met elkaar vermenigvuldigt, krijg je de kracht (F) in de eenheid newton. Je ziet dus dat 1 newton de kracht is om 1 kilogram 1 meter per vierkante seconde sneller te laten bewegen.
Ook voor de zwaartekracht (Fz) bedacht Newton een formule. Door de aantrekkingskracht van de aarde krijgt een vallend voorwerp een valversnelling. Deze noemen we in de formule Fz= m • g de g.
Derde wet van Newton: actiekracht= -reactiekracht
Op alles op aarde werkt de zwaartekracht. Ook op jouw computer bijvoorbeeld. Maar toch blijft het apparaat gewoon op je bureau staan en valt niet naar beneden. Volgens de eerste wet van Newton kan dat niet. Hij zou op de grond moeten vallen, tenzij een andere kracht dit verhindert. Daarom bedacht Newton zijn derde wet: als een voorwerp kracht uitoefent op een ander voorwerp, dan oefent dat voorwerp ook dezelfde kracht op het andere voorwerp uit. Alleen dan in tegengestelde richting. In het voorbeeld van de computer is het de normaalkracht, de kracht van je bureau, die het voorwerp tegenhoudt.