Füüsika uurib kehade
liikumist ja vastastikmõju. Teame juba, et erinevaid
liikumisolekuid võib olla palju. Seejuures võib keha
liikumisolek muutuda. Liikumisolek saab muutuda vastastikmõju
toimel. Kehade vastastikmõju tagajärjeks ongi liikumisoleku
muutumine. See fakt on saanud teatavaks tänu vaatlustele ja
katsetele.
Liikumise muutumine võib olla nii liikumiskiiruse ja suuna kui
ka keha kuju muutumine.
Kui liikumise muutumise põhjuseks on kehade vaheline
vastastikmõju, siis on arusaadav, et vastastikmõju
puudumisel ei saa kehade liikumine muutuda. Ei saa muutuda
liikumiskiirus ega liikumissuund. Järelikult liigub
vastastikmõju puudumisel keha
ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Keha
võib aga ka püsivalt paigal seista. On ju paigalseis
teatud liiki liikumisolek. Paigalseis on liikumine kiirusega, mille
väärtus
on null.

Samas sellist olukorda, kus kehale teised kehad ei mõju, on pea
võimatu leida. Sellega on samaväärne aga
olukord, kus vastastikmõjud on kompenseerunud ehk
vastastikmõjud tasakaalustavad üksteist. Näiteks
õngekork seisab tasakaaluasendis siis, kui allapoole
mõjuv raskusjõud on tasakaalus vee poolt tekitatud
ülespoole mõjuva üleslükkejõuga ja
langevarjur laskub muutumatu kiirusega, kui Maa külgetõmmet
tasakaalustab õhu takistusjõud.
Selliste järeldusteni
jõudis Inglise loodusteadlane Isaac Newton looduses toimuvat
vaadeldes juba 17. sajandil. Ta sõnastas selle liikumisseaduse
järgmiselt: kui kehale teised
kehad ei mõju või kui mõjud on tasakaalus, siis on
keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt.
Seda
seadust
nimetatakse
Newtoni
esimeseks seaduseks.
Vastastikmõju puudumisel keha
liikumine ei muutu. Kui aga kehale mõjuvad jõud
pole tasakaalus( jõud on vastastikmõju tugevuse
mõõt), hakkab liikumisolek muutuma.
Seejuures ei toimu muutus muidugi silmapilkselt. Iga muutus
võtab inertsi tõttu aega. Liikumise muutumist saab
iseloomustada muutumise kiirusega. Me saame seda iseloomustada
suurusega, mis näitab, kui palju muutub liikumiskiirus ühes
ajaühikus ehk sekundiga. Seda liikumisoleku muutumise kiirust
iseloomustavat suurust nimetatakse
kiirenduseks.
Kiirenduseks
nimetatakse
kiiruse
muutumise kiirust, mis näitab,
kui palju muutub kiirus ajaühikus. Kiirendust saab arvutada
jagades
kiiruse muudu (lõpp- ja algkiiruse vahe) muutumise ajaga.
Kiirenduse tähiseks valemites on
a
ja mõõtühikuks 1 m/s
2 (meeter sekundi
ruudu kohta).
Kui nüüd katseliselt uurida, kuidas erineva tugevusega
jõud keha liikumist muudavad, võib tähele panna, et
suurem jõud jaksab liikumist kiiremini muuta. Suurem jõud
annab kehale suurema kiirenduse.
Samas on kehad erinevad. Mõne keha liikumist on teistega
võrraldes raskem muuta. Sel juhul öeldakse, et see on
suurema inertsusega. Inertsus on suurus, mis iseloomustab keha
võimet oma liikumisolekut säilitada. Inertsuse
mõõduks on keha mass. Suurema massiga kehade inertsus on
suurem ja sama suur
jõud suudab sellele anda väiksema kiirenduse.
Katsetele ja ülaltoodud arutlusele tuginedes jõudis Newton
järelduseni, et kui kehale mõjub jõud, siis saab ta
kiirenduse, mis on võrdeline selle jõuga ning
pöördvõrdeline keha massiga:

Tegemist on
mehaanika
põhiseadusega, mis kannab ka Newtoni teise seaduse
nimetust.
Mõju ja vastumõju seadus (Newtoni III seadus)
Newtoni kolmanda seadusega tutvusime juba eelmises alapeatükis.
Selle seaduse all tuntakse mõju ja vastumõju seadust,
mille järgi mõjutavad kaks keha teineteist vastastikku
alati võrdsete vastassuunaliste jõududega.