Հայտնի է, որ մարմինները փոխազդեցության հետևանքով փոխում են իրենց արագությունները: Եթե մարմինը չի կարող ամբողջությամբ շարժվել, ապա ուժի ազդեցությամբ նրա մասերը կարող են շարժվել իրար նկատմամբ: Այդ դեպքում մարմինը փոխում է իր ձևն ու չափսերը (տե՛ս նկարները): 

Իսահակ Նյուտոնը ծնվել է Վուլսթորփ գյուղում ( քաղաքացիական պատերազմի նախաշեմին։ Նյուտոնի հայրը՝ փոքրամարմին, սակայն շատ հաջողակ ֆերմեր Իսահակ Նյուտոնը (1606-1642) չի ապրել մինչև որդու ծնունդը։ Տղան ծնվել էր վաղաժամ, տկար, որի պատճառով էլ երկար ժամանակ չէին համարձակվում նրան մկրտել։ Այդուհանդերձ նա գոյատևեց, մկրտվեց (1 հունվարի) և ստացավ Իսահակ (անգլ.՝ Isaac Newton) անունը՝ ի հիշատակ իր հոր։ Սուրբ Ծննդյան տոնի օրը ծնվելու փաստը Նյուտոնը համարում էր ճակատագրի հատուկ նշան։ Չնայած նորածնի տկարությանը, նա ապրեց 84 տարի։

Նյուտոնն անկեղծորեն համարում էր, որ իր տոհմը սերում է XV դարի շոտլանդական ազնվականներից, սակայն պատմաբանները հայտնաբերել են, որ 1524 թվականին նրա նախնինները եղել են աղքատ գյուղացիներ^[19]։ XVI դարավերջին ընտանիքը հարստացել է և անցել յոմենների կարգ (հողագործներ)։ Նյուտոնի հայրը թողել էր այն ժամանակի համար մեծ ժառանգություն՝ 500 ֆունտ ստեռլինգ գումար և մի քանի հարյուր ակր բերրի հողեր՝ դաշտերով ու անտառներով։

1646 թվականի հունվարին Նյուտոնի մայրը՝ Աննա Էյսքոուն (անգլ.՝ Hannah Ayscough) (1623-1679) նորից ամուսնացել է։ Նոր ամուսնուց՝ 63-ամյա ամուրիից, նա ունեցել է երեք երեխա և սկսել է ավելի քիչ ուշադրություն դարձնել Իսահակին։ Տղայի հովանավորն է դարձել մորեղբայրը՝ Վիլյամ Էյսքոուն։ Ժամանակակիցների վկայությամբ՝ Նյուտոնը մանկության տարիներին լռակյաց էր, ինքնամփոփ և մեկուսացած, սիրում էր կարդալ և ստեղծել տեխնիկական խաղալիքներ՝ արևային և ջրային ժամացույցներ, հողմաղաց և այլն։ Ողջ կյանքում նա իրեն միայնակ զգաց։

1653 թվականին մահանում է խորթ հայրը, որի ժառանգության մի մասն անցնում է Նյուտոնի մորը և անմիջապես այն ձևակերպվում է Իսահակի անունով։ Մայրը վերադառնում է տուն, սակայն հիմնական ուշադրությունը հատկացնում է երեք փոքրիկ երեխաներին ու ընդարձակ տնտեսությանը։ Իսահակը առաջվա պես մնում է անուշադրության մատնված։

1655 թվականին 12-ամյա Նյուտոնին տալիս են սովորելու Գրենտեմի մոտակա դպրոցում, որտեղ նա ապրում է դեղագործ Կլարկի տանը։ Շուտով տղան ցուցաբերում է բացառիկ ունակություններ, սակայն 1659 թվականին մայրը՝ Աննան ետ է բերում նրան, և փորձում 16-ամյա որդուն պարտադրել տնային տնտեսության կառավարման աշխատանքների մի մասը։ Փորձը հաջողություն չի ունենում, քանի որ Իսահակը մնացած բոլոր զբաղմունքներից նախընտրում է գրքերի ընթերցանությունը, բանաստեղծություններ ստեղծագործելը և հատկապես տարբեր մեխանիզմների կառուցումը։ Այդ ժամանակ Աննային է դիմում Նյուտոնի դպրոցական ուսուցիչ Սթոքսը և սկսում նրան համոզել շարունակելու անսովոր ունակություններով օժտված, շնորհալի որդու ուսումը։ Այդ խնդրանքին են միանում քեռի Վիլյամը և Իսահակի գրենտեմյան ծանոթներից մեկը՝ ( դեղագործ Կլարկի ազգականը) Հեմֆրի Բաբինգտոնը, որը Քեմբրիջի Թրինիթի քոլեջի անդամ էր։ Նրանք միացյալ ուժերով, վերջիվերջո հասնում են իրենց ուզածին։ 1661 թվականին Նյուտոնը բարեհաջող ավարտում է դպրոցը և ուղևորվում է շարունակելու կրթությունը Քեմբրիջի համալսարանում։