ال قانون نيوتن الثالث، معروف ك قانون العمل ورد الفعل، تنص على أنه مقابل كل قوة عمل يتم تطبيقها على الجسم ، تنشأ قوة رد فعل في جسم مختلف. قوة رد الفعل هذه لها نفس شدة قوة الفعل وتعمل في نفس الاتجاه ، ولكن في الاتجاه المعاكس.
عبر قانون نيوتن الثالث، يمكنك أن ترى كل ذلك القوات تتشكل وتلغي بعضها البعض في أزواج ، أي عندما يمارس الجسم أ قوة على الجسم ب ، يقاوم الجسم ب تطبيق هذه القوة من خلال رد الفعل الذي يؤثر على الجسم أ. الفعل ورد الفعل لها شدة متساوية ،حواسالمعاكسات و تتصرف في هيئات مختلفة. علاوة على ذلك ، تنتج هذه القوى تسارعات في الجسمين A و B ، ومع ذلك ، إذا نظرنا إلى الجسمين A و B كنظام واحد من الأجسام ، فسنرى أن قوى الفعل ورد الفعل تلغي بعضها البعض. لهذا نقول إن قوى الفعل ورد الفعل داخلية.
اقرأ أيضا: قوانين نيوتن - قانون وتطبيقات نيوتن الأول والثاني والثالث
قوى الفعل ورد الفعل وتأثيراتها
ضع في اعتبارك اثنين من المتزلجين على الجليد ، A و B ، على أرض مستوية ، بدون قوى الاحتكاك. إذا دفع المتزلج A المتزلج B ، فسيبتعد كلاهما عن تعمل قوى الفعل ورد الفعل على أجسام مختلفة وفي اتجاهات متعاكسة. على الرغم من أن قوى الفعل ورد الفعل متساوية ، فإن
التسريع التي حصل عليها كل من المتزلجين مختلفة لأنها تعتمد على جماهيرهم (التعطيل).يمكن أن تكون فكرة أن قوى الفعل ورد الفعل لها نفس الشدة القليلحدسي. لمحاولة فهم هذا الأمر بشكل أفضل ، تخيل موقفًا تصطدم فيه شاحنة متحركة بريشة صغيرة. القوة التي تمارسها الشاحنة على العمود تساوي القوة التي يبذلها العمود على الشاحنة ، ومع ذلك ، فإن التسارع الناتج عن الشاحنة صغير جدًا ، نظرًا لقصورها الذاتي الكبير. هذا هو السبب في أن تأثير قوى التفاعل يكون أكثر تعبيراً في الأجسام الأصغر. معكرونة.
وبالمثل ، فإن تجذبنا الأرض إلى الأسفل ونجذب الأرض إلى أعلى بنفس الشدةومع ذلك ، فإن التسارع الذي يتم إنتاجه علينا أكبر بكثير مما يتم إنتاجه على الأرض.
القوى الداخلية والخارجية
تخيل الموقف التالي: يُترك شخص داخل مركبة متوقفة ، له حرية الحركة ، في شارع منبسط. يمكن للشخص استخدام القوة ضد أي جزء من الأجزاء الداخلية للمركبة ولن يتحرك. هذا لأن ملف القوة التي يقوم بها الشخص على السيارة تساوي القوة التي تمارسها السيارة على الشخص.
يمكن تطبيق هذا التحليل على جميع المواد الموجودة في الحالة الصلبة ، على سبيل المثال. في القضيب المعدني ، تلغي قوى التجاذب بين الذرات في أزواج ، بحيث يظل شكلها دائمًا كما هو. لا يوجد سبب يدعو هذه القوات إلى التوقف عن إلغاء بعضها البعض في مرحلة ما ، لذا فقط القوى الخارجية قادرون على إحداث بعض التغيير في حالة حركة هذا القضيب المعدني أو تشويهه ، على سبيل المثال.
صيغة قانون نيوتن الثالث
للتعبير رياضيا عن قانون نيوتن الثالث ، نقول أن القوة التي يصنعها الجسم أ على الجسم ب (Fأ ، ب) تساوي شدة القوة التي يبذلها الجسم B على الجسم A (Fب ، أ) ، ومع ذلك ، حيث تعمل القوتان في نفس الاتجاه ، ولكن في اتجاهين متعاكسين ، تختلف علاماتهما:
Fأ ، ب - القوة التي يقوم بها الجسم A على B ؛
Fب ، أ - القوة التي يقوم بها الجسم B في A.
يوضح الشكل التالي موقفًا يقوم فيه أحد الجسد بتطبيق قوة على جسم آخر. ندرك أن قوى الفعل ورد الفعل تعمل في أجسام مختلفة وفي اتجاهات متعاكسة.
أمثلة على قانون نيوتن الثالث
- عندما نسير ، ندفع الأرض إلى الخلف وتدفعنا الأرض إلى الأمام. يحدث هذا فقط بسبب وجود قوة احتكاك بين أسطح أقدامنا والأرض.
- مروحة المروحية تنتج قوتها الداعمة إلى يدفع الهواء لأسفل ، وبالتالي يدفعه لأعلى.
- عند إطلاق قذيفة ، من الممكن أن تشعر بذلك ارتداد السلاح الناري، لأن القوة المطبقة على الرصاصة تعود إلى السلاح بنفس الشدة ، ولكن في الاتجاه المعاكس.
- عندما يصعدون ، تطلق الصواريخ كميات كبيرة من الغازات الساخنة نحو الأسفل، وبالتالي ، هؤلاء تدفع الغازات الصاروخ لأعلى.
وزن القوة والقوة الطبيعية
من الشائع أن نعتقد أن القوى وزن و عادي شكل أ زوج العمل ورد الفعل، مهما يكن... هذه ليست الحقيقة. قوة الوزن هي القوة التي تمارسها النجوم على جميع الأجسام الخاضعة لها مجال الجاذبية. عندما تسحبنا الأرض للأسفل ، على سبيل المثال ، فإننا نسحب الأرض لأعلىومع ذلك ، إذا كان هناك أي سطح يمكن أن يمنعنا من الاستمرار في السقوط نحو مركز الأرض ، فسنقوم بعمل قوة تلامس على هذا السطح. وبالتالي ، فإن هذا السطح سوف يتفاعل مع تطبيق تلك القوة برد فعل يسمى القوة العادية.
عندما نجد أنفسنا محاذيين تمامًا للأفقي ، فإن الخضوع لعادي و ال الخضوع لوزن يتصرفون في نفس الاتجاه وفي اتجاهات متعاكسة ، ويلغيون بعضهم البعض. ومع ذلك ، نظرًا لأنها تعمل في نفس الجسم ، فلا يمكن اعتبارها أزواج من الفعل ورد الفعل.
عندما نجد أنفسنا على سطح مائل ، فإن القوى الطبيعية وقوى الوزن لا تعمل في نفس الاتجاه ، لذا فهي لا تلغي بعضها البعض تمامًا. بهذه الطريقة ، يعمل أحد مكونات قوة الوزن في اتجاه المستوى ، مما يجعلنا ننزلق إذا لم تكن هناك قوة احتكاك.
نظرةأيضا: نصائح لحل تمارين قانون نيوتن
تمارين على قانون نيوتن الثالث
السؤال رقم 1 -(Enem - 2018) أثناء التنظيف ، طلبت الأم من ابنها مساعدتها ونقل قطعة أثاث لنقلها. للهروب من المهمة ، قال الابن إنه علم في المدرسة أنه لا يستطيع سحب الأثاث ، كما يحدد قانون نيوتن الثالث أنه إذا قمت بسحب قطعة الأثاث ، فإن قطعة الأثاث ستسحبها أيضًا للخلف ، وبالتالي لن تكون قادرة على ممارسة القوة التي يمكن أن تضعها فيها حركة.
ما الحجة التي ستستخدمها الأم للإشارة إلى سوء تفسير الصبي؟
أ) قوة الفعل هي التي يبذلها الصبي.
ب) القوة الكلية على الهاتف المحمول دائمًا لا شيء.
ج) تلغي القوى التي تمارسها الأرض على الصبي بعضها البعض.
د) قوة العمل أكبر بقليل من قوة التفاعل.
ه) لا يعمل زوج العمل وقوى رد الفعل على نفس الجسم.
قالب: الحرف هـ
القرار:
تتشكل قوى الفعل ورد الفعل دائمًا في نفس الاتجاه ، ولكن في اتجاهين متعاكسين. علاوة على ذلك ، فإن هذه القوى لا تلغي بعضها البعض ، لأنها لا تعمل على نفس الهيئات.
السؤال 2) (IFSC) يقف طائر على إحدى يدي صبي. من الصحيح القول أن رد الفعل على القوة التي يمارسها الطائر على يد الصبي هو القوة:
أ) من الأرض على يد الصبي.
ب) العصفور على يد الصبي.
ج) الأرض فوق الطائر.
د) الطائر على الأرض.
هـ) يد الصبي على العصفور.
قالب: الحرف هـ
القرار:
دعنا نحلل البيانات:
الحرف ا: خاطئة. القوة التي تمارسها الأرض على الصبي هي قوة الوزن.
حرف الباء: خاطئة. القوة التي يمارسها الطائر على يد الصبي هي قوة الفعل.
الحرف ج: خاطئة. هذه القوة هي وزن الطائر.
الحرف د: خاطئة. هذه هي قوة رد الفعل تجاه وزن الطائر.
الحرف هـ: حقيقية. القوة التي تمارسها يد الصبي هي قوة رد فعل طبيعية.
السؤال 3) (UERN) كرتان معدنيتان متطابقتان مشحونة بشحنات كهربائية ذات علامات متساوية ووحدات مختلفة وتقعان في فراغ ، مفصولة عن بعضها بمسافة x. حول القوة الكهربائية ، التي تعمل في كل من هذه المجالات ، من المفهوم أنها:
أ) متساوية في الوحدة ولها اتجاهات معاكسة.
ب) متساوية في الوحدة ولها نفس الاتجاه.
ج) مختلفة في الوحدة ولها اتجاهات معاكسة.
د) مختلفة في الوحدة ولها نفس المعنى.
قالب: الحرف ا
القرار:
كما نعلم ، وفقًا لقانون نيوتن الثالث ، يجب أن تكون القوى التي تمارسها الكرات على نفسها متساوية ، لأنها زوج فعل ورد فعل. علاوة على ذلك ، يجب أن تحتوي هذه القوى بالضرورة على وحدات متساوية ، بالإضافة إلى ترتيبها في اتجاهين متعاكسين.
بقلم رافائيل هيلربروك
مدرس الفيزياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/terceira-lei-newton.htm