Newton'sche Axiome

“Ein kräftefreier Körper bewegt sich geradlinig gleichförmig.”
Ein sich selbst überlassener Körper, auf den keine äußere Kraft wirkt, bewegt sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit. Man kann aus der Sicht eines kräftefreien Objekts nicht unterscheiden zwischen einer kontanten Geschwindigkeit und einem ruhenden Objekt.

Schießt man mit einer Pistole im All außerhalb jeglicher Gravitation (also näherungsweise außerhalb des Sonnensystems), so fliegt die Kugel mit genau der Geschwindigkeit, mit der sie die Pistole verlassen hat, so lange weiter bis sie auf ein Kraftfeld (zum Beispiel ein Gravitationsfeld eines Planeten/Asteroiden) trifft, ohne dabei jemals die Richtung oder die Geschwindigkeit zu ändern.

Steht man in einem Fahrstuhl, so kann man nicht unterscheiden, ob der Fahrstuhl steht oder ob er sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Insbesonder kann man nicht bestimmen, ob sich der Fahrstuhl nach oben oder nach unten bewegt. \\Erst wenn der Fahrstuhl beschleunigt (bremsen ist eine negative Beschleunigung), kann man bestimmen, in welche Richtung der Fahrstuhl beschleunigt. Jedoch ist auch jetzt noch nicht klar, ob der Fahrstuhl vorher stand oder sich bewegt hat, denn ein stehender Fahrstuhl, der nach oben beschleunigt, und ein nach unten fahrender Fahrstuhl, der bremst (negativ beschleunigt), erfahren die gleiche Kraft.

Ändert der Körper seinen Bewegungszustand, so wirkt auf ihn eine Kraft und er wird beschleunigt. Die Beschleunigung erfolgt in Richtung der Vektorsumme. \begin{eqnarray} \vec{p} =&& m \cdot \vec{v} \\ \vec{F} =&& \dot{\vec{p}} = m\cdot \vec{a} \end{eqnarray} Dabei ist $\vec{p}$ der Impuls und seine zeitliche Ableitung ist die Kraft $\vec{F}$.

Fliegt die zuvor genannte Pistolenkugel beispielsweise mit dem Impuls $\vec{p} = 5 \text{kg} \cdot \left( \begin{array}{c} 2\\1\\3 \end{array} \right)\frac{\text{m}}{\text{s}} = \left(\begin{array}{c} 10\\5\\15 \end{array}\right) \text{N s}$ mit Masse $m=5 \text{kg}$ und Geschwindigkeit $\vec{v}=\left( \begin{array}{c} 2\\1\\3 \end{array} \right)\frac{\text{m}}{\text{s}}$ zunächst im kräftefreien Raum und trifft dann für $\Delta t = 3 s$ auf ein Kraftfeld $\vec{F} = \left( \begin{array}{c} 0\\3\\1 \end{array}\right) \text{N}$, so erhält man als resultierenden Impuls \begin{eqnarray} \vec{p}_{res} = \vec{p} + \vec{F} \cdot \Delta t &&= \left(\begin{array}{c} 10\\5\\15 \end{array}\right) \text{N s} + 3 \text{s} \cdot \left( \begin{array}{c} 0\\3\\1 \end{array}\right) \text{N} \\ &&= \left(\begin{array}{c} 10\\5\\15 \end{array}\right) \text{N s} + \left( \begin{array}{c} 0\\9\\3 \end{array}\right) \text{N s} \\ &&= \left(\begin{array}{c} 10\\14\\18 \end{array}\right) \text{N s} \end{eqnarray}

“Actio = Reactio”
Kräfte treten immer paarweise auf. Zu jeder wirkenden Kraft gibt es eine genau gleich große Gegenkraft, welche in die entgegengesetzte Richtung zeigt. Liegt beispielsweise ein Körper auf einer Oberfläche, so wirken zwei Kräfte: zum Einen die Gravitationskraft und zum Anderen die Normalkraft.