Las leyes de Newton, también conocidas como leyes del movimiento de Newton,esta constan de tres principios a partir de los cuales se explican una gran parte de los problemas planteados en mecánica clásica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos, que revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo.
Newton se basó en las observaciones y trabajos de Galileo para enunciar la llamada ley de la inercia o primera ley de Newton:
Si sobre un cuerpo no se ejerce ninguna fuerza neta, entonces el cuerpo o bien permanece en reposo o bien se mueve con un movimiento rectilíneo uniforme.
La comprobación de que un cuerpo que está en reposo permanece en reposo en ausencia de fuerzas es evidente. Es mucho más difícil comprender que un cuerpo en movimiento, si no actúan fuerzas sobre él, permanece siempre en movimiento manteniendo su velocidad y su trayectoria, o lo que es lo mismo, con un movimiento rectilíneo y uniforme. No hay que olvidar que a nuestro alrededor se presentan casi siempre dos fuerzas: la de rozamiento (contra el aire y contra el suelo) y la de gravedad (peso).
Cuando se ejerce una fuerza sobre un objeto, este sufre los efectos. Una fuerza puede poner en movimiento un cuerpo que inicialmente se encontraba en reposo, detener un cuerpo inicialmente en movimiento, hacer que aumente o disminuya la velocidad con la que se desplaza, o simplemente deformarlo. Además, cuando el valor de la fuerza aumenta, el efecto aumenta también; por otra parte, una misma fuerza puede producir efectos diferentes.
Todos estos hechos llevaron a deNewton a formular su segunda ley de la dinámica o segunda ley de Newton:
Cuando sobre un cuerpo actúa una fuerza neta, F, se produce una aceleración, a, de modo que ambas magnitudes son directamente proporcionales. La constante de proporcionalidad es la masa, m, del cuerpo. O sea:
Esta fórmula se llama ecuación fundamental de la dinámica. Se trata, en realidad, de una ecuación vectorial, por lo que debe escribirse asi
Observemos que los vectores y tienen la misma dirección y sentido.
Si sobre un cuerpo actuara más de una fuerza, el primer miembro de la ecuación anterior representaría la resultante de todas ellas así que:
El símbolo se llama sumatorio y se utiliza para indicar que debe realizarse una suma en este caso, de todas las fuerzas ejercidas sobre un cuerpo.) Para utilizar estas fórmulas correctamente debemos medir la fuerza en newtons, la masa en kg y la aceleración en m/s².
La tercera ley de Newton nos indica que las fuerzas siempre aparecen en pareja. Cuando un cuerpo A ejerce sobre otro cuerpo B una cierta fuerza (acción), el B ejerce también sobre el A una fuerza igual y de sentido contrario (reacción). Las fuerzas aparecen por parejas (interacción).
Llamando a la fuerza que ejerce un cuerpo A sobre un cuerpo B y a la fuerza que B ejerce sobre A, queda, pues:
El signo menos indica que las fuerzas tienen sentidos opuestos. Además, estas fuerzas están aplicadas sobre cuerpos diferentes, por entre sí. lo que no se anulan entre si.