Newtons tredje lov: hvad det er, eksempler, øvelser

DET Newtons tredje lov, kendt som handlingslov og reaktion, siger, at for hver handlingskraft, der påføres en krop, opstår en reaktionskraft i en anden krop. Denne reaktionskraft har samme intensitet som handlingskraften og virker i samme retning, men i den modsatte retning.

igennem Newtons tredje lov, kan du se det hele kræfter de danner og annullerer hinanden parvis, dvs. når legeme A udøver kraft på legeme B, modstår legeme B anvendelsen af ​​denne kraft gennem reaktionen, der virker på legeme A. Handlings- og reaktionskræfterne har lige intensiteter,sansermodsætninger og handle i forskellige kroppe. Desuden producerer disse kræfter accelerationer i legeme A og B, men hvis vi ser på legeme A og B som et enkelt system af legemer, vil vi se, at handlings- og reaktionskræfterne annullerer hinanden. Derfor siger vi, at handlingskræfterne og reaktionerne er interne.

Læs også: Newtons love - Newtons 1., 2. og 3. lov og applikationer

Handlings- og reaktionskræfter og deres virkninger

Overvej to skøjteløbere, A og B, placeret på flad grund uden nr

friktionskræfter. Hvis skater A skubber skater B, bevæger de sig begge væk som handlings- og reaktionskræfter virker på forskellige kroppe og i modsatte retninger. Selvom handlings- og reaktionskræfterne er ens, er acceleration erhvervet af hver af skatere er forskellig, da det afhænger af deres masser (inerti).

Idéen om, at handlingskræfter og reaktion har samme intensitet, kan være lilleintuitiv. For at prøve at forstå dette bedre, forestil dig en situation, hvor en lastbil, der kører, rammer en lille fjer. Kraften, som lastbilen udøver på skyen, er lig med kraften, som skyen udøver på lastbilen, men accelerationen, der produceres på lastbilen, er meget lille på grund af dens store inerti. Dette er grunden til, at effekten af ​​reaktionskræfter er meget mere udtryksfuld i mindre kroppe. pasta.

Tilsvarende er Jorden trækker os ned, og vi trækker jorden op med samme intensitetdog er accelerationen, der produceres på os, meget større end den, der produceres på Jorden.

Eksempler på action- og reaktionskraftpar

Interne og eksterne styrker

Forestil dig følgende situation: en person er tilbage i et parkeret køretøj, frit at bevæge sig, på en flad gade. Personen kan påføre kræfter mod nogen af ​​de indre dele af køretøjet, og den bevæger sig ikke. Dette skyldes, at den kraft, som personen udøver på køretøjet, er lig med den kraft, køretøjet udøver på personen.

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

Denne analyse kan f.eks. Anvendes på alt stof, der er i fast tilstand. I en metalstang annullerer tiltrækningskræfterne mellem atomer parvis, så deres form altid forbliver den samme. Der er ingen grund til, at disse kræfter stopper med at annullere hinanden på et eller andet tidspunkt, så kun eksterne kræfter er i stand til at foretage en vis ændring i tilstanden af ​​denne metalstang eller deformere den, for eksempel.

Newtons tredje lovformel

At udtrykke matematisk Newtons tredje lov, vi siger, at den kraft, som en krop A udgør på en krop B (F_{A, B}) er lig i intensitet med den kraft, som legeme B udøver på legeme A (F_{B, A}da de to kræfter virker i samme retning, men i modsatte retninger, er deres tegn forskellige:

F_{A, B} - tving det legeme A gør mod B;

F_{B, A} - tving kroppen B gør i A.

Følgende figur viser en situation, hvor en krop anvender en kraft til en anden krop. Indse, at handlingskræfterne og reaktionerne virker i forskellige kroppe og i modsatte retninger.

Den kraft, som kanonen lægger på bolden, er lige og modsat den kraft, som bolden lægger på kanonen.

Eksempler på Newtons tredje lov

• Når vi går, skubber vi jorden tilbage, og jorden skubber os fremad. Dette sker kun på grund af eksistensen af ​​en friktionskraft mellem overfladerne på vores fødder og jorden.
• Propellen til en helikopter producerer sin opretholdende kraft til skub luften ned, hvilket følgelig skubber den op.
• Når man skyder et projektil, er det muligt at mærke det skydevåbenet ryger tilbage, da den kraft, der påføres kuglen, returneres til våbenet i lige intensitet, men i den modsatte retning.
• når de går op, raketter spyder store mængder opvarmede gasser nedadsåledes disse gasser skubber raketten opad.

styrkevægt og normal styrke

Det er almindeligt at tro, at kræfterne Vægt og normal danne en handling og reaktionsparDette er dog ikke sandt. Vægtkraften er den kraft, som stjernerne udøver på alle kroppe, der er underlagt deres tyngdefelt. Når jorden f.eks. Trækker os ned, trækker vi jorden opdog hvis der er nogen overflade, der kan forhindre os i at fortsætte med at falde mod midten af ​​Jorden, vil vi skabe en kontaktkraft på den overflade. Derfor vil denne overflade reagere på anvendelsen af ​​den kraft med en reaktion, kaldet en normal kraft.

Når vi befinder os perfekt på linje med det vandrette, styrkenormal og styrkeVægt de handler i samme retning og i modsatte retninger og annullerer hinanden. Men da de handler i samme krop, kan de ikke betragtes som par af handling og reaktion.

Når vi befinder os på en skrånende overflade, virker de normale kræfter og vægtkræfter ikke i samme retning, så de udelukker ikke hinanden fuldstændigt. På denne måde virker en af ​​komponenterne i vægtkraften i retning af planet, hvilket får os til at glide, hvis der ikke er nogen friktionskraft.

Seogså: Tips til løsning af Newtons lovøvelser

Øvelser på Newtons tredje lov

Spørgsmål 1 -(Enem - 2018) Under en rengøring bad moderen sin søn om at hjælpe hende ved at flytte et møbel for at flytte det. For at undslippe opgaven sagde sønnen, at han lærte i skolen, at han ikke kunne trække møblerne, som Newtons tredje lov definerer at hvis du trækker møblet, vil møblet også trække det tilbage, og så vil det ikke være i stand til at udøve en kraft, der kan sætte det i bevægelse.

Hvilket argument vil moderen bruge til at påpege drengens fejlagtige fortolkning?

a) Handlingskraften er den, som drengen udøver.

b) Nettokraften på mobilen er altid nul.

c) De kræfter, som jorden udøver på drengen, annullerer hinanden.

d) Handlingskraften er lidt større end reaktionskraften.

e) Handlingsparret og reaktionskræfterne virker ikke på den samme krop.

Skabelon: Bogstav e

Løsning:

Handlingskræfterne og reaktionerne dannes altid i samme retning, men i modsatte retninger. Desuden annullerer disse kræfter ikke hinanden, da de ikke virker på de samme kroppe.

Spørgsmål 2) (IFSC) En fugl står på en af ​​drengens hænder. Det er KORREKT at anføre, at reaktionen på den kraft, som fuglen udøver på drengens hånd, er styrken:

a) af Jorden på drengens hånd.

b) af fuglen på drengens hånd.

c) af Jorden over fuglen.

d) af fuglen på jorden.

e) af drengens hånd på fuglen.

Skabelon: Bogstav e

Løsning:

Lad os analysere udsagnene:

Bogstav a: FALSK. Den kraft, som Jorden udøver på drengen, er vægten.

Bogstav B: FALSK. Kraften, som fuglen udøver på drengens hånd, er handlingskraften.

Bogstav C: FALSK. Den kraft er fuglens vægt.

Bogstav D: FALSK. Dette er reaktionskraften til fuglens vægt.

Bogstav e: RIGTIGT. Kraften, der udøves af drengens hånd, er en normal reaktionskraft.

Spørgsmål 3) (UERN) To identiske metalliske kugler er ladet med elektriske ladninger af lige skilte og forskellige moduler og er placeret i et vakuum, adskilt fra hinanden med en afstand x. Om den elektriske kraft, der virker i hver af disse sfærer, forstås det, at de er:

a) har samme modul og har modsatte retninger.

b) har samme modul og har samme retning.

c) forskellige i modul og have modsatte retninger.

d) forskellige i modul og har samme betydning.

Skabelon: Bogstav a

Løsning:

Som vi ved, ifølge Newtons tredje lov, skal de kræfter, som kuglerne udøver på sig selv, være ens, da de er et handlings- og reaktionspar. Desuden skal disse kræfter nødvendigvis have lige moduler foruden at være arrangeret i modsatte retninger.

Af Rafael Hellerbrock
Fysikklærer