Troisième loi de Newton: qu'est-ce que c'est, exemples, exercices

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LES Troisième loi de Newton, connu comme loi d'action et de réaction, indique que pour chaque force d'action appliquée à un corps, une force de réaction apparaît dans un corps différent. Cette force de réaction a la même intensité que la force d'action et agit dans le même sens, mais dans le sens opposé.

À travers Troisième loi de Newton, vous pouvez voir que tout les forces ils se forment et s'annulent deux à deux, c'est-à-dire que lorsque le corps A exerce une force sur le corps B, le corps B résiste à l'application de cette force par la réaction qui agit sur le corps A. Les forces d'action et de réaction ont intensités égales,senscontraires et agir dans différents organes. De plus, ces forces produisent des accélérations dans les corps A et B, cependant, si nous considérons les corps A et B comme un seul système de corps, nous verrons que les forces d'action et de réaction s'annulent. C'est pourquoi nous disons que les forces d'action et de réaction sont internes.

Lire aussi: Lois de Newton - 1ère, 2ème et 3ème loi de Newton et applications

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Forces d'action et de réaction et leurs effets

Considérons deux patineurs sur glace, A et B, positionnés sur un terrain plat, sans forces de frottement. Si le patineur A pousse le patineur B, ils s'éloignent tous les deux tandis que le les forces d'action et de réaction agissent sur des corps différents et dans des directions opposées. Bien que les forces d'action et de réaction soient égales, la accélération acquis par chacun des patineurs est différent car il dépend de leurs masses (inertie).

L'idée que les forces d'action et de réaction ont la même intensité peut être peuintuitif. Pour essayer de mieux comprendre, imaginez une situation où un camion en mouvement heurte une petite plume. La force que le camion exerce sur le panache est égale à la force que le panache exerce sur le camion, cependant, l'accélération produite sur le camion est très faible, en raison de sa grande inertie. C'est pourquoi l'effet des forces de réaction est beaucoup plus expressif dans les corps plus petits. Pâtes.

De même, le La Terre nous tire vers le bas et nous tirons la Terre vers le haut avec la même intensité, cependant, l'accélération qui se produit sur nous est beaucoup plus grande que celle qui se produit sur la Terre.

Exemples de paires de forces d'action et de réaction
Exemples de paires de forces d'action et de réaction

Forces internes et externes

Imaginez la situation suivante: une personne est laissée à l'intérieur d'un véhicule garé, libre de ses déplacements, dans une rue plate. La personne peut appliquer des forces contre n'importe laquelle des pièces internes du véhicule et celui-ci ne bougera pas. C'est parce que le la force exercée par la personne sur le véhicule est égale à la force exercée par le véhicule sur la personne.

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Cette analyse peut s'appliquer à toute matière à l'état solide, par exemple. Dans une barre de métal, les forces d'attraction entre atomes s'annulent deux à deux, de sorte que leur forme reste toujours la même. Il n'y a aucune raison pour que ces forces cessent de s'annuler à un moment donné, donc seulement des forces extérieures sont susceptibles de modifier quelque peu l'état de mouvement de cette barre métallique ou de la déformer, par exemple.

Formule de la troisième loi de Newton

Pour exprimer mathématiquement le La troisième loi de Newton, on dit que la force qu'un corps A exerce sur un corps B (FUN B) est égale en intensité à la force que le corps B exerce sur le corps A (FB, A), cependant, comme les deux forces agissent dans le même sens, mais dans des sens opposés, leurs signes sont différents :

FUN B – forcer ce corps A sur B ;

FB, A – force que le corps B fait en A.

La figure suivante montre une situation dans laquelle un corps applique une force sur un autre corps. Réalisez que les forces d'action et de réaction agissent dans des corps différents et dans des directions opposées.

La force que le canon exerce sur la balle est égale et opposée à la force que la balle exerce sur le canon.
La force que le canon exerce sur la balle est égale et opposée à la force que la balle exerce sur le canon.

Exemples de la troisième loi de Newton

  • Quand on marche, on repousse le sol et le sol nous pousse en avant. Cela ne se produit qu'en raison de l'existence d'une force de friction entre la surface de nos pieds et le sol.
  • L'hélice d'un hélicoptère produit sa force de maintien au pousser l'air vers le bas, ce qui le pousse par conséquent vers le haut.
  • Lors du tir d'un projectile, il est possible de sentir que l'arme à feu recule, puisque la force appliquée à la balle est renvoyée à l'arme avec une intensité égale, mais en sens inverse.
  • quand ils montent, les fusées crachent de grandes quantités de gaz chauffés vers le bas, ainsi, ces les gaz poussent la fusée vers le haut.

poids de force et force normale

Il est courant de penser que les forces Poids et Ordinaire former un couple action et réaction, Cependant, ce n'est pas vrai. La force de poids est la force que les étoiles exercent sur tous les corps qui sont soumis à leur champ gravitationnel. Quand la Terre nous tire vers le bas, par exemple, nous tirons la Terre vers le haut, cependant, s'il existe une surface qui peut nous empêcher de continuer à tomber vers le centre de la Terre, nous créerons une force de contact sur cette surface. Par conséquent, cette surface réagira à l'application de cette force avec une réaction, appelée force normale.

Lorsque nous nous trouvons parfaitement alignés avec l'horizontale, le forceOrdinaire et le forcePoids ils agissent dans le même sens et dans des sens opposés, s'annulant. Cependant, comme ils agissent dans le même corps, ils ne peuvent pas être considérés comme des paires d'action et de réaction.

Lorsque nous nous trouvons sur une surface inclinée, les forces normales et de poids n'agissent pas dans le même sens, elles ne s'annulent donc pas complètement. De cette façon, l'une des composantes de la force de poids agit dans la direction de l'avion, nous faisant glisser s'il n'y a pas de force de frottement.

Voirégalement: Conseils pour résoudre les exercices de la loi de Newton

Exercices sur la troisième loi de Newton

Question 1 -(Enem - 2018) Lors d'un ménage, la mère a demandé à son fils de l'aider, déplaçant un meuble pour le déplacer. Pour échapper à la tâche, le fils a déclaré avoir appris à l'école qu'il ne pouvait pas tirer les meubles, comme le définit la troisième loi de Newton. que si vous tirez le mobile, le mobile le tirera également en arrière, et donc il ne pourra pas exercer une force qui peut le mettre en mouvement.

Quel argument la mère utilisera-t-elle pour souligner l'interprétation erronée du garçon?

a) La force d'action est celle exercée par le garçon.

b) La force nette sur le mobile est toujours nulle.

c) Les forces que le sol exerce sur le garçon s'annulent.

d) La force d'action est légèrement supérieure à la force de réaction.

e) Le couple des forces d'action et de réaction n'agit pas sur le même corps.

Modèle: Lettre e

Résolution:

Les forces d'action et de réaction se forment toujours dans la même direction, mais dans des directions opposées. De plus, ces forces ne s'annulent pas, puisqu'elles n'agissent pas sur les mêmes corps.

Question 2) (IFSC) Un oiseau se tient sur l'une des mains d'un garçon. Il est CORRECT de déclarer que la réaction à la force que l'oiseau exerce sur la main du garçon est la force :

a) de la Terre sur la main du garçon.

b) de l'oiseau sur la main du garçon.

c) de la Terre sur l'oiseau.

d) de l'oiseau sur Terre.

e) de la main du garçon sur l'oiseau.

Modèle: Lettre e

Résolution:

Analysons les déclarations :

Lettre a: FAUX. La force que la Terre exerce sur le garçon est la force du poids.

La lettre B: FAUX. La force que l'oiseau exerce sur la main du garçon est la force d'action.

Lettre C: FAUX. Cette force est le poids de l'oiseau.

Lettre D: FAUX. C'est la force de réaction au poids de l'oiseau.

Lettre e: VRAI. La force exercée par la main du garçon est une force de réaction normale.

Question 3) (UERN) Deux sphères métalliques identiques sont chargées de charges électriques de signes égaux et de modules différents et sont situées dans le vide, séparées l'une de l'autre d'une distance x. A propos de la force électrique, qui agit dans chacune de ces sphères, il est entendu qu'elles sont :

a) égaux en module et ont des directions opposées.

b) égaux en module et ont la même direction.

c) différents dans le module et ont des directions opposées.

d) différent dans le module et ont la même signification.

Modèle: Lettre a

Résolution:

Comme nous le savons, selon la troisième loi de Newton, les forces que les sphères exercent sur elles-mêmes doivent être égales, car elles sont un couple d'action et de réaction. De plus, ces forces doivent nécessairement avoir des modules égaux, en plus d'être disposées dans des sens opposés.

Par Rafael Hellerbrock
Professeur de physique

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