Principii și Legi în Mecanica Newtoniană

Mișcare Repaus: un corp este în mișcare față de un reper dacă își modifică continuu poziția față de acesta. Repausul este un caz particular al mișcării.

Sistem de referință: un ansamblu format din reper, riglă pentru determinarea poziției și ceasornic pentru indicarea momentului acțiunii. Un obiect poate fi în mișcare față de un sistem de referință și în repaus față de altul: mișcarea este relativă.

Punct material: un punct geometric în care se concentrează întreaga masă a corpului pe care îl reprezintă și poziția relativă a corpului la un anumit moment în timp.

Traiectoria mișcării unui punct material: este ansamblul pozițiilor succesive pe care le ocupă acesta în timpul mișcării față de sistemul de referință ales.
După forma traiectoriei mișcarea unui punct material poate fi mișcare rectilinie (traiectoria este dreaptă) sau mișcare curbilinie (traiectoria este o curbă).
Mișcarea unui punct material în spațiu se reprezintă într-un sistem de trei axe de coordonate Ox, Oy și Oz perpendiculare între ele. Poziția unui punct material (A) la un moment dat se poate preciza cu ajutorul vectorului de poziție . \(\vec r = \vec O \cdot \vec A\)
Vectorul de poziție al unui punct material la un anumit moment este vectorul care are originea în originea sistemului de axe de coordonate și vârful în punctul de pe traiectorie unde se reprezintă punctul material la acel moment.

Viteza medie \({\vec v_m}\) este mărimea fizică egală cu raportul dintre deplasarea punctului material \(\Delta \vec r\) și intervalul de timp \(\Delta t\) în care s-a produs această deplasare.
\({\vec v_m} = {{\Delta \vec r} \over {\Delta t}}\)
Unitatea de măsură a vitezei în S.I.:
$${\left[ {{v_m}} \right]_{S.I}} = {m \over s}$$

Viteza instantanee \(\vec v\) este mărimea fizică vectorială egală cu raportul dintre deplasarea mobilului \(\Delta \vec r|) și intervalul de timp corespunzător \(\Delta t\) când \(\Delta t\) tinde la zero:
\(\vec v\left( t \right) = \mathop {\lim }\limits_{\Delta t \to 0} {{\Delta \vec r} \over {\Delta t}}\)

Mișcarea rectilinie uniformă: într-un S.R. dat, un punct material are o mișcare rectilinie uniformă dacă traiectoria sa este dreaptă, iar viteza sa este constantă.
Legea mișcării rectilinii uniforme:
\(x = {x_0} + v\left( {t - {t_0}} \right)\)

Mișcarea circulară uniformă: Într-un S.R. dat, un punct material are o mișcare circulară uniformă dacă traiectoria sa este un cerc, iar viteza sa unghiulară este constantă. Poziția unui punct material \({A_1}\) pe traiectorie la un moment dat \({t_1}\), poate fi precizată cu ajutorul vectorului de poziție al punctului față de centrul cercului, numit rază vectoare \({\vec r_1}\). Alegând pe traiectorie un punct origine \({A_0}\) și un sens de parcurgere a traiectoriei, poziția punctului \({A_1}\) poate fi precizată indicând unghiul la centru \({\theta _1} = \left( {O \cdot {A_0},O \cdot {A_1}} \right)\) , numit și coordonată unghiulară.
\({\left[ \theta \right]_{S.I}} = rad\) (radian). Un radian este unghiul la centru care subîntinde un arc de cerc cu lungimea egală cu raza cercului.

Viteza unghiulară medie \({\omega _m}\) în timpul \(\Delta t = {t_1} - {t_0}\) în care raza vectoare descrie unghiul la centru este dată de raportul:
\(\vec \omega = \mathop {\lim }\limits_{\Delta t \to 0} {{\Delta \theta } \over {\Delta t}} = {{d\vec \theta } \over {dt}}\)

Viteza unghiulară scalară se definește ca unghiul la centru măturat de raza vectoare în unitatea de timp.
\(\omega = \mathop {\lim }\limits_{\Delta t \to 0} {{\Delta \theta } \over {\Delta t}} = {{d\theta } \over {dt}}\)
Pentru mișcarea circulară uniformă, viteza unghiulară este constantă și se exprimă prin relația:
\(\omega = {{\Delta \theta } \over {\Delta t}} = {{2\pi } \over T} = 2\pi \cdot v\)

Legea mișcării circulare uniforme: mişcarea circulară uniformă este mişcarea în care traiectoria este un cerc şi se descriu arce de cerc egale în intervale de timp egale (modulul vitezei este constant în timp.

Relația dintre viteza liniară și viteza unghiulară: arcul de cerc AB notat cu s se poate scrie în două moduri:
\(\eqalign{ & s = v\Delta t \cr & s = R\Delta \alpha \cr} \)
unde unghiul \(\Delta \alpha \)este măsurat în radiani. Acest unghi se poate scrie: \(\Delta \alpha = \omega \Delta t\) De aici se deduce că: \(\eqalign{ & s = v\Delta t \cr & s = R\omega \Delta t \Rightarrow v = \omega R \cr} \)

Folosind cele două relaţii, \(s = v\Delta t\) şi \(s = \omega \Delta t\) se poate deduce legea de mişcare în mişcarea circulară uniformă, judecată atât pentru arcele de cerc descrise în timp, cât şi pentru unghiurile la centru descrise în timp.

Perioada mișcării circulare uniforme: ( T ) este timpul în care punctul material descrie o circumferință completă. În acest interval de timp unghiul la centru descris de poziția inițială și cea finală este 2π radiani ( 360 º).

\(\omega = {{2\pi } \over T} \Rightarrow T = {{2\pi } \over \omega }\)

Accelerația medie este mărimea fizică vectorială egală cu raportul dintre variația vitezei și intervalul de timp în care s-a produs această variație.
\({\vec a_m} = {{\Delta \vec v} \over {\Delta t}}\)

Accelerația momentană ( \(\vec a\) ) este mărimea fizică vectorială egală cu raportul dintre variația vitezei ( \(\Delta \vec v\) ) și intervalul de timp ( \(\Delta t\) ) în care s-a produs această variație, când \(\Delta t\) tinde la 0.
Unitatea de măsură a accelerației în S.I.
\({\left[ a \right]_{S.I}} = 1m \cdot {s^{ - 2}}\)