न्यूटन का तीसरा नियम: अवधारणा, उदाहरण और अभ्यास

न्यूटन का तीसरा नियम, जिसे क्रिया और प्रतिक्रिया भी कहा जाता है, दो निकायों के बीच परस्पर क्रिया की शक्तियों से संबंधित है।

जब कोई वस्तु A किसी अन्य वस्तु B पर बल लगाती है, तो यह दूसरी वस्तु B वस्तु A पर समान तीव्रता, समान दिशा और विपरीत दिशा का बल लगाएगी।

चूंकि विभिन्न निकायों पर बल लगाए जाते हैं, वे संतुलन नहीं बनाते हैं।

उदाहरण:

• जब एक शॉट फायर किया जाता है, तो एक फायरिंग रिएक्शन फोर्स द्वारा एक शूटर को गोली से दूर भगा दिया जाता है।
• एक कार और एक ट्रक के बीच टक्कर में, दोनों को समान तीव्रता और विपरीत दिशा के बलों की क्रिया प्राप्त होती है। हालांकि, हमने पाया कि वाहनों के विरूपण में इन बलों की कार्रवाई अलग है। आमतौर पर कार ट्रक की तुलना में बहुत अधिक "कुचल" होती है। यह तथ्य वाहनों की संरचना में अंतर के कारण होता है न कि इन बलों की तीव्रता में अंतर के कारण।
• पृथ्वी अपनी सतह के पास के सभी पिंडों पर एक आकर्षक बल लगाती है। न्यूटन के तीसरे नियम के अनुसार, पिंड भी पृथ्वी पर एक आकर्षक बल लगाते हैं। हालाँकि, द्रव्यमान में अंतर के कारण, हम पाते हैं कि पिंडों द्वारा किया गया विस्थापन पृथ्वी द्वारा झेले गए विस्थापन की तुलना में बहुत अधिक है।
• अंतरिक्ष यान चलने के लिए क्रिया और प्रतिक्रिया के सिद्धांत का उपयोग करते हैं। दहन गैसों को बाहर निकालते समय, वे इन गैसों के निकास से विपरीत दिशा में संचालित होती हैं।

दहन गैसों को बाहर निकालकर जहाज चलते हैं

न्यूटन के तीसरे नियम का अनुप्रयोग

डायनामिक्स के अध्ययन में कई स्थितियां दो या दो से अधिक निकायों के बीच बातचीत को प्रस्तुत करती हैं। इन स्थितियों का वर्णन करने के लिए हम क्रिया और प्रतिक्रिया के नियम को लागू करते हैं।

विभिन्न निकायों में कार्य करके, इन अंतःक्रियाओं में शामिल बल एक दूसरे को रद्द नहीं करते हैं।

चूंकि बल एक सदिश राशि है, इसलिए हमें सबसे पहले क्रिया और प्रतिक्रिया युग्मों को चिह्नित करते हुए, प्रत्येक पिंड पर कार्य करने वाले सभी बलों का वेक्टर रूप से विश्लेषण करना चाहिए जो सिस्टम को बनाते हैं।

इस विश्लेषण के बाद, हमने न्यूटन के दूसरे नियम को लागू करते हुए प्रत्येक शामिल निकाय के लिए समीकरण स्थापित किए।

उदाहरण:

दो ब्लॉक ए और बी, जिनका द्रव्यमान क्रमशः 10 किग्रा और 5 किग्रा है, एक पूरी तरह से चिकनी क्षैतिज सतह पर समर्थित हैं, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। तीव्रता का एक स्थिर और क्षैतिज बल 30N ब्लॉक A पर कार्य करता है। निर्धारित करें:

ए) सिस्टम द्वारा प्राप्त त्वरण
b) ब्लॉक A को ब्लॉक B exert पर लगाने वाले बल की तीव्रता

सबसे पहले, आइए प्रत्येक ब्लॉक पर कार्यरत बलों की पहचान करें। ऐसा करने के लिए, हमने ब्लॉकों को अलग किया और बलों की पहचान की, जैसा कि नीचे दिए गए आंकड़ों में दिखाया गया है:

होना:

एफ_अब: बल ब्लॉक ए ब्लॉक बी पर लागू होता है
एफ_{बी 0 ए}: बल ब्लॉक बी ब्लॉक ए पर लागू होता है
एन: सामान्य बल, यानी ब्लॉक और सतह के बीच संपर्क बल
पी: ताकत वजन

ब्लॉक लंबवत नहीं चलते हैं, इसलिए इस दिशा में कुल बल शून्य के बराबर है। इसलिए, सामान्य वजन और ताकत एक दूसरे को रद्द कर देते हैं।

क्षैतिज पर, ब्लॉक गति दिखाते हैं। तो चलिए न्यूटन का दूसरा नियम लागू करते हैं (F .)_आर = एम. ए) और प्रत्येक ब्लॉक के लिए समीकरण लिखें:

ब्लॉक ए:

एफ - एफ_{बी 0 ए} = एम.

ब्लॉक बी:

एफ_अब = एम_ख.

इन दो समीकरणों को एक साथ रखकर, हम सिस्टम समीकरण पाते हैं:

एफ - एफ_{बी 0 ए}+ एफ_अब= (एम. ए) + (एम_ख. द)

f. की तीव्रता के रूप में_अब f. की तीव्रता के बराबर_{बी 0 ए}, चूंकि एक दूसरे की प्रतिक्रिया है, हम समीकरण को सरल बना सकते हैं:

एफ = (एम + एम_ख).

दिए गए मानों को बदलना:

30 = (10 + 5).

अब, हम उस बल का मान ज्ञात कर सकते हैं जो ब्लॉक A को ब्लॉक B पर लगाता है। ब्लॉक बी समीकरण का उपयोग करते हुए, हमारे पास है:

एफ_अब = एम_ख.
एफ_अब = 5. 2 = 10 एन

न्यूटन के तीन नियम

भौतिक विज्ञानी और गणितज्ञ आइजैक न्यूटन (१६४३-१७२७) ने यांत्रिकी के बुनियादी नियमों को तैयार किया, जहां उन्होंने आंदोलनों और उनके कारणों का वर्णन किया। तीन कानून 1687 में "प्राकृतिक दर्शन के गणितीय सिद्धांतों" में प्रकाशित हुए थे।

तीसरा कानून, दो अन्य कानूनों (पहला कानून और दूसरा कानून) के साथ मिलकर शास्त्रीय यांत्रिकी की नींव बनाता है।

न्यूटन का पहला नियम

न्यूटन का पहला नियम, जिसे जड़ता का नियम भी कहा जाता है, कहता है कि "आराम पर एक शरीर आराम पर रहेगा और गति में एक शरीर तब तक गति में रहेगा जब तक कि वह बाहरी बल से प्रभावित न हो".

संक्षेप में, न्यूटन का पहला नियम बताता है कि यह किसी पिंड की विराम अवस्था या गति को बदलने के लिए एक बल की कार्रवाई करता है।

इसके बारे में भी पढ़ें गैलीलियो गैलीली.

न्यूटन का दूसरा नियम

न्यूटन का दूसरा नियम यह स्थापित करता है कि किसी पिंड द्वारा अर्जित त्वरण उस पर कार्य करने वाले बलों के परिणाम के समानुपाती होता है।

इसे गणितीय रूप से व्यक्त किया जाता है:

अधिक जानने के लिए यह भी पढ़ें:

• न्यूटन के नियम
• गुरुत्वाकर्षण
• भौतिकी सूत्र

हल किए गए व्यायाम

१)यूएफआरजे-१९९९

4 किलो का ब्लॉक 1, और 1 किलो का ब्लॉक 2, चित्र में दिखाया गया है, एक सपाट, क्षैतिज सतह पर जुड़ा हुआ और समर्थित है। वे बल द्वारा त्वरित होते हैं क्षैतिज, 10 N के बराबर मापांक के साथ, ब्लॉक 1 पर लगाया जाता है और वे नगण्य घर्षण के साथ सतह पर स्लाइड करना शुरू करते हैं।

a) बल F. की दिशा और दिशा निर्धारित करें₁₂ खंड 1 द्वारा खंड 2 पर प्रयोग किया जाता है और इसके मापांक की गणना की जाती है।
बी) बल एफ की दिशा और दिशा निर्धारित करें₂₁ ब्लॉक 1 पर ब्लॉक 2 द्वारा लगाया गया और इसके मापांक की गणना करें।

उत्तर देखो

ए) क्षैतिज दिशा, बाएं से दाएं दिशा, मॉड्यूल एफ₁₂ = 2 एन
बी) क्षैतिज दिशा, दाएं से बाएं दिशा, मॉड्यूल एफ₂₁ = 2 एन

2) यूएफएमएस-2003

जैसा कि नीचे दिखाया गया है, दो ब्लॉक ए और बी एक फ्लैट, क्षैतिज और घर्षण रहित टेबल पर रखे गए हैं। दो स्थितियों (I और II) में से किसी एक ब्लॉक पर तीव्रता F का एक क्षैतिज बल लगाया जाता है। चूँकि A का द्रव्यमान B के द्रव्यमान से अधिक है, यह कहना सही है कि:

ए) स्थिति I में ब्लॉक ए का त्वरण बी की तुलना में छोटा है।
b) स्थिति II में ब्लॉकों का त्वरण अधिक होता है।
c) स्थिति I में ब्लॉकों के बीच संपर्क बल अधिक होता है।
d) दोनों स्थितियों में ब्लॉकों का त्वरण समान है।
ई) दोनों स्थितियों में ब्लॉकों के बीच संपर्क बल समान है।

उत्तर देखो

वैकल्पिक d: दोनों स्थितियों में ब्लॉकों का त्वरण समान है।