Ο Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα, γνωστός ως νόμος δράσης και αντίδρασης, δηλώνει ότι για κάθε δύναμη δράσης που εφαρμόζεται σε ένα σώμα, μια δύναμη αντίδρασης προκύπτει σε ένα διαφορετικό σώμα. Αυτή η δύναμη αντίδρασης έχει την ίδια ένταση με τη δύναμη δράσης και ενεργεί στην ίδια κατεύθυνση, αλλά στην αντίθετη κατεύθυνση.
Διά μέσου Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα, μπορείτε να τα δείτε όλα αυτά δυνάμεις σχηματίζουν και ακυρώνουν το ένα το άλλο σε ζεύγη, δηλαδή, όταν το σώμα Α ασκεί δύναμη στο σώμα Β, το σώμα Β αντιστέκεται στην εφαρμογή αυτής της δύναμης μέσω της αντίδρασης, η οποία δρα στο σώμα Α. Οι δυνάμεις δράσης και αντίδρασης έχουν ίσες εντάσεις,αισθήσειςαντίθετα και ενεργούν σε διαφορετικά σώματα. Επιπλέον, αυτές οι δυνάμεις παράγουν επιταχύνσεις στα σώματα Α και Β, ωστόσο, αν κοιτάξουμε τα σώματα Α και Β ως ένα ενιαίο σύστημα σωμάτων, θα δούμε ότι οι δυνάμεις δράσης και αντίδρασης ακυρώνουν ο ένας τον άλλον. Γι 'αυτό λέμε ότι οι δυνάμεις δράσης και αντίδρασης είναι εσωτερικές.
Διαβάστε επίσης: Νόμοι του Νεύτωνα - 1ος, 2ος και 3ος νόμος και εφαρμογές του Νεύτωνα
Δυνάμεις δράσης και αντίδρασης και τα αποτελέσματά τους
Εξετάστε δύο πατινέρ πάγου, Α και Β, τοποθετημένα σε επίπεδο έδαφος, με όχι δυνάμεις τριβής. Εάν ο σκέιτερ Α ωθεί το σκέιτερ Β, και οι δύο απομακρύνονται ως το οι δυνάμεις δράσης και αντίδρασης δρουν σε διαφορετικά σώματα και σε αντίθετες κατευθύνσεις. Αν και οι δυνάμεις δράσης και αντίδρασης είναι ίσες, η επιτάχυνση που αποκτάται από κάθε σκέιτερ είναι διαφορετικό, καθώς εξαρτάται από τις μάζες τους (αδράνεια).
Η ιδέα ότι οι δυνάμεις δράσης και αντίδρασης έχουν την ίδια ένταση μπορεί να είναι λίγοενστικτώδης. Για να προσπαθήσετε να το καταλάβετε καλύτερα, φανταστείτε μια κατάσταση όπου ένα κινούμενο φορτηγό χτυπά ένα μικρό φτερό. Η δύναμη που ασκεί το φορτηγό στο λοφίο είναι ίση με τη δύναμη που ασκεί το λοφίο στο φορτηγό, ωστόσο, η επιτάχυνση που παράγεται στο φορτηγό είναι πολύ μικρή, λόγω της μεγάλης αδράνειας του. Γι 'αυτό το αποτέλεσμα των δυνάμεων αντίδρασης είναι πολύ πιο εκφραστικό σε μικρότερα σώματα. ζυμαρικά.
Ομοίως, το Η Γη μας τραβάει προς τα κάτω και τραβάμε τη Γη με την ίδια ένταση, ωστόσο, η επιτάχυνση που παράγεται σε εμάς είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτήν που παράγεται στη Γη.
Εσωτερικές και εξωτερικές δυνάμεις
Φανταστείτε την ακόλουθη κατάσταση: ένα άτομο μένει μέσα σε ένα παρκαρισμένο όχημα, ελεύθερο να κινείται, σε έναν επίπεδο δρόμο. Το άτομο μπορεί να ασκήσει δυνάμεις σε οποιοδήποτε από τα εσωτερικά μέρη του οχήματος που δεν θα κινείται. Αυτό συμβαίνει επειδή το η δύναμη που ασκείται από το άτομο στο όχημα είναι ίση με τη δύναμη που το όχημα ασκεί στο άτομο.
Αυτή η ανάλυση μπορεί να εφαρμοστεί σε όλες τις ύλες που βρίσκονται σε στερεά κατάσταση, για παράδειγμα. Σε μια μεταλλική ράβδο, οι δυνάμεις έλξης μεταξύ των ατόμων εξαφανίζονται σε ζεύγη, έτσι ώστε το σχήμα τους να παραμένει πάντα το ίδιο. Δεν υπάρχει κανένας λόγος για αυτές τις δυνάμεις να σταματήσουν να ακυρώνουν η μία την άλλη σε κάποιο σημείο, έτσι μόνο εξωτερικές δυνάμεις είναι σε θέση να κάνουν κάποια αλλαγή στην κατάσταση κίνησης αυτής της μεταλλικής ράβδου ή να την παραμορφώσουν, για παράδειγμα.
Τρίτος τύπος νόμου του Νεύτωνα
Για να εκφράσετε μαθηματικά το Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα, λέμε ότι η δύναμη που κάνει ένα σώμα Α σε ένα σώμα Β (φάΑ, Β) είναι ίση σε ένταση με τη δύναμη που ασκεί το σώμα Β στο σώμα Α (φάΒ, Α), ωστόσο, καθώς οι δύο δυνάμεις δρουν στην ίδια κατεύθυνση, αλλά σε αντίθετες κατευθύνσεις, τα σημάδια τους είναι διαφορετικά:
φάΑ, Β - να αναγκάσει το σώμα Α να κάνει στο Β,
φάΒ, Α - να αναγκάσει το σώμα B να κάνει στο A.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει μια κατάσταση στην οποία ένα σώμα ασκεί δύναμη σε ένα άλλο σώμα. Συνειδητοποιήστε ότι οι δυνάμεις δράσης και αντίδρασης δρουν σε διαφορετικά σώματα και σε αντίθετες κατευθύνσεις.
Παραδείγματα του τρίτου νόμου του Νεύτωνα
- Όταν περπατάμε, σπρώχνουμε το έδαφος πίσω και το έδαφος μας ωθεί προς τα εμπρός. Αυτό συμβαίνει μόνο λόγω της ύπαρξης μιας τριβής μεταξύ των επιφανειών των ποδιών μας και του εδάφους.
- Η έλικα ενός ελικοπτέρου παράγει τη δύναμη διατήρησής της στο σπρώξτε τον αέρα προς τα κάτω, οπότε τον ωθεί προς τα πάνω.
- Όταν πυροβολείτε ένα βλήμα, είναι δυνατό να το αισθανθείτε αυτό το όπλο ξαπλώνει, αφού η δύναμη που ασκείται στη σφαίρα επιστρέφεται στο όπλο με την ίδια ένταση, αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση.
- όταν ανεβαίνουν, ρουκέτες εκπέμπουν μεγάλες ποσότητες θερμαινόμενων αερίων προς τα κάτω, λοιπόν, αυτά αέρια ωθούν τον πύραυλο προς τα πάνω.
βάρος δύναμης και κανονική δύναμη
Είναι κοινό να πιστεύουμε ότι οι δυνάμεις Βάρος και κανονικός μορφή α ζεύγος δράσης και αντίδρασηςΩστόσο, αυτό δεν ισχύει. Η δύναμη βάρους είναι η δύναμη που ασκούν σε όλα τα σώματα που υπόκεινται σε αυτά βαρυτικό πεδίο. Όταν η Γη μας τραβά κάτω, για παράδειγμα, τραβάμε τη Γη προς τα πάνω, ωστόσο, εάν υπάρχει οποιαδήποτε επιφάνεια που μπορεί να μας εμποδίσει να συνεχίσουμε να πέφτουμε προς το κέντρο της Γης, θα κάνουμε μια δύναμη επαφής σε αυτήν την επιφάνεια. Κατά συνέπεια, αυτή η επιφάνεια θα αντιδρά στην εφαρμογή αυτής της δύναμης με μια αντίδραση, που ονομάζεται κανονική δύναμη.
Όταν βρεθούμε απόλυτα ευθυγραμμισμένοι με το οριζόντιο, το δύναμηκανονικός και το δύναμηΒάρος δρουν στην ίδια κατεύθυνση και σε αντίθετες κατευθύνσεις, ακυρώνοντας ο ένας τον άλλον. Ωστόσο, καθώς δρουν στο ίδιο σώμα, δεν μπορούν να θεωρηθούν ζεύγη δράσης και αντίδρασης.
Όταν βρεθούμε σε κεκλιμένη επιφάνεια, οι κανονικές και οι δυνάμεις βάρους δεν ενεργούν προς την ίδια κατεύθυνση, οπότε δεν ακυρώνουν εντελώς ο ένας τον άλλον. Με αυτόν τον τρόπο, ένα από τα συστατικά της δύναμης βάρους ενεργεί προς την κατεύθυνση του επιπέδου, κάνοντας μας να γλιστρήσουμε εάν δεν υπάρχει δύναμη τριβής.
Κοίταεπίσης: Συμβουλές για την επίλυση ασκήσεων νόμου του Νεύτωνα
Ασκήσεις για τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα
Ερώτηση 1 -(Enem - 2018) Κατά τη διάρκεια ενός καθαρισμού, η μητέρα ζήτησε από τον γιο της να τη βοηθήσει, μετακινώντας ένα έπιπλο για να το μετακινήσει. Για να ξεφύγει από το έργο, ο γιος είπε ότι έμαθε στο σχολείο ότι δεν μπορούσε να τραβήξει τα έπιπλα, όπως ορίζει ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα ότι αν τραβήξετε το κομμάτι των επίπλων, το έπιπλο θα το τραβήξει επίσης πίσω, και έτσι δεν θα είναι σε θέση να ασκήσει μια δύναμη που μπορεί να το βάλει μέσα κίνηση.
Τι επιχείρημα θα χρησιμοποιήσει η μητέρα για να επισημάνει την παρερμηνεία του αγοριού;
α) Η δύναμη της δράσης είναι αυτή που ασκείται από το αγόρι.
β) Η καθαρή δύναμη στο κινητό είναι πάντα μηδενική.
γ) Οι δυνάμεις που ασκεί το έδαφος στο αγόρι ακυρώνουν το ένα το άλλο.
δ) Η δύναμη δράσης είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από τη δύναμη αντίδρασης.
ε) Το ζεύγος των δυνάμεων δράσης και αντίδρασης δεν ενεργεί στο ίδιο σώμα.
Πρότυπο: Γράμμα e
Ανάλυση:
Οι δυνάμεις δράσης και αντίδρασης σχηματίζονται πάντα στην ίδια κατεύθυνση, αλλά σε αντίθετες κατευθύνσεις. Επιπλέον, αυτές οι δυνάμεις δεν ακυρώνουν η μία την άλλη, καθώς δεν δρουν στα ίδια σώματα.
Ερώτηση 2) (IFSC) Ένα πουλί στέκεται σε ένα από τα χέρια ενός αγοριού. Είναι ΣΩΣΤΗ να δηλώνετε ότι η αντίδραση στη δύναμη που ασκεί το πουλί στο χέρι του αγοριού είναι η δύναμη:
α) της Γης στα χέρια του αγοριού.
β) του πουλιού στο χέρι του αγοριού.
γ) της Γης πάνω από το πουλί.
δ) του πουλιού στη Γη.
ε) του χεριού του αγοριού στο πουλί.
Πρότυπο: Γράμμα e
Ανάλυση:
Ας αναλύσουμε τις δηλώσεις:
Γράμμα Α: ΨΕΥΔΗΣ. Η δύναμη που ασκεί η Γη στο αγόρι είναι η δύναμη του βάρους.
Γράμμα Β: ΨΕΥΔΗΣ. Η δύναμη που ασκεί το πουλί στο χέρι του αγοριού είναι η δύναμη της δράσης.
Γράμμα Γ: ΨΕΥΔΗΣ. Αυτή η δύναμη είναι το βάρος του πουλιού.
Γράμμα Δ: ΨΕΥΔΗΣ. Αυτή είναι η δύναμη της αντίδρασης στο βάρος του πουλιού.
Γράμμα ε: ΑΛΗΘΗΣ. Η δύναμη που ασκείται από το χέρι του αγοριού είναι μια φυσιολογική δύναμη αντίδρασης.
Ερώτηση 3) (UERN) Δύο πανομοιότυπες μεταλλικές σφαίρες φορτίζονται με ηλεκτρικά φορτία ίσων σημείων και διαφορετικών δομοστοιχείων και βρίσκονται σε κενό, χωρισμένα μεταξύ τους από απόσταση x. Σχετικά με την ηλεκτρική δύναμη, η οποία δρα σε καθεμία από αυτές τις σφαίρες, γίνεται κατανοητό ότι είναι:
α) ισούται με την ενότητα και έχει αντίθετες κατευθύνσεις.
β) ίσο στην ενότητα και έχει την ίδια κατεύθυνση.
γ) διαφορετικό στην ενότητα και έχει αντίθετες κατευθύνσεις.
δ) διαφορετικό στην ενότητα και έχει το ίδιο νόημα.
Πρότυπο: Γράμμα Α
Ανάλυση:
Όπως γνωρίζουμε, σύμφωνα με τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα, οι δυνάμεις που ασκούν οι σφαίρες πρέπει να είναι ίσες, καθώς είναι ζεύγος δράσης και αντίδρασης. Επιπλέον, αυτές οι δυνάμεις πρέπει απαραιτήτως να έχουν ίσα δομοστοιχεία, εκτός από την τακτοποίησή τους σε αντίθετες κατευθύνσεις.
Από τον Rafael Hellerbrock
Καθηγητής φυσικής
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/terceira-lei-newton.htm