[고전역학] 뉴턴의 운동법칙 (관성의 법칙, 가속도 법칙, 작용&반작용 법칙)

뉴턴 법칙이 아마 이제 우리가 다룰 고전역학에서 가장 중요한 부분이 아닌가 싶습니다. 이 뒤에 나올 회전역학, 케플러법칙, 유체역학, 전자기학 모두 뉴턴법칙과 연관이 있습니다.

 

뉴턴의 운동법칙에는 총 3가지 운동이 있습니다.

 

1. 관성의 법칙

- 모든 물체는 관성계에서 운동을 하고있으면 계속 하려하고, 정지하고 있으면 계속 정지해있으려 한다.

귀에서 피나도록 들은 예시가 버스 안의 승객일겁니다. 버스가 급정차하면 안에 있던 사람들은 순간 몸이 쏠리는 현상이 일어나구요.  관성의 법칙을 공식으로 표현하자면, '알짜힘은 0이다.' 라고 나타낼 수 있습니다.

 

2. 가속도의 법칙

- 그 유명한 'F=ma'가 바로 뉴턴의 제 2법칙을 뜻하는 것입니다. 관성의 법칙과 다르게 알짜힘이 0이 아닌경우에 대해 설명하고 있습니다.  힘을 받은 물체는 가속도 운동을 한다. 이렇게 생각할 수 있습니다.

 

3. 작용&반작용 법칙

- 작용&반작용 법칙은 힘의 평형과 비슷해보이지만 차이가 있습니다. 힘의 평형은 물체 하나에 가해지는 서로 다른 방향의 그러나 똑같은 두 힘에 대해 말합니다. 그러나 작용&반작용 법칙은 두 물체에 대하여 똑같은 힘이 작용한다는 의미입니다. 

 

위 법칙 3가지를 모두 수식으로 표현하겠습니다.

위에서부터 1법칙, 2법칙, 3법칙입니다.