ה החוק השלישי של ניוטון, ידוע כ חוק פעולה ותגובה, קובע כי על כל כוח פעולה המופעל על גוף, כוח תגובה נוצר בגוף אחר. לכוח תגובה זה אותה עוצמה כמו כוח הפעולה ופועל באותו כיוון, אך בכיוון ההפוך.
דרך החוק השלישי של ניוטון, אתה יכול לראות את כל זה כוחות הם נוצרים ומבטלים זה את זה בזוגות, כלומר כאשר גוף A מפעיל כוח על גוף B, גוף B מתנגד להפעלת כוח זה באמצעות התגובה, הפועלת על גוף A. לכוחות הפעולה והתגובה יש עוצמות שוות,חושיםהפכים ו לפעול בגופים שונים. יתר על כן, כוחות אלו מייצרים תאוצות בגופים A ו- B, אולם אם נתבונן בגופים A ו- B כמערכת אחת של גופים, נראה כי כוחות הפעולה והתגובה מבטלים זה את זה. זו הסיבה שאנו אומרים שכוחות הפעולה והתגובה הם פנימיים.
קרא גם: חוקי ניוטון - החוק והיישומים הראשון, השני והשלישי של ניוטון
כוחות פעולה ותגובה והשפעותיהם
שקול שני מחליקים על הקרח, A ו- B, הממוקמים על קרקע שטוחה, ללא כוחות חיכוך. אם מחליק A דוחף את המחליק B, שניהם מתרחקים כמו ה- כוחות פעולה ותגובה פועלים על גופים שונים ובכיוונים מנוגדים. למרות שכוחות הפעולה והתגובה שווים, ה- תְאוּצָה שנרכש על ידי כל אחד מהמחליקים שונה מכיוון שהוא תלוי בהמונים שלהם (אִינֶרצִיָה).
הרעיון שכוחות הפעולה והתגובה הם בעלי אותה עוצמה יכול להיות קטןאינטואיטיבי. כדי לנסות להבין זאת טוב יותר, דמיין מצב שבו משאית נעה פוגעת בנוצה קטנה. הכוח שהמשאית מפעילה על הפלומה שווה לכוח שהפלומה מפעילה על המשאית, אולם התאוצה המיוצרת על המשאית קטנה מאוד, בגלל האינרציה הגדולה שלה. זו הסיבה שההשפעה של כוחות התגובה היא הרבה יותר אקספרסיבית בגופים קטנים יותר. פסטה.
באופן דומה, ה כדור הארץ מושך אותנו למטה ואנחנו מושכים את כדור הארץ באותה עוצמהעם זאת, התאוצה שמופקת עלינו גדולה בהרבה מזו המיוצרת על פני כדור הארץ.
כוחות פנימיים וחיצוניים
דמיין את המצב הבא: אדם נותר בתוך רכב חונה, חופשי לנוע, ברחוב שטוח. האדם יכול להפעיל כוחות על כל אחד מחלקי הרכב הפנימיים שהוא לא יזוז. הסיבה לכך היא ש כוח שנעשה על ידי האדם על הרכב שווה לכוח שהרכב עושה על האדם.
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)
ניתוח זה יכול להיות מיושם על כל החומר שנמצא במצב מוצק, למשל. בבר מתכת, כוחות המשיכה בין האטומים מתבטלים בזוגות, כך שצורתם תמיד נשארת זהה. אין שום סיבה שכוחות אלה יפסיקו לבטל זה את זה בשלב כלשהו, כך רק כוחות חיצוניים מסוגלים לבצע שינוי כלשהו במצב התנועה של מוט מתכת זה או לעוות אותו, למשל.
נוסחת החוק השלישית של ניוטון
לבטא מתמטית את החוק השלישי של ניוטון, אנו אומרים שהכוח שגוף A מייצר על גוף B (FA, B) שווה בעוצמתו לכוח שגוף B מפעיל על גוף A (Fב, אלעומת זאת, כאשר שני הכוחות פועלים באותו כיוון, אך בכיוונים מנוגדים, סימניהם שונים:
FA, B - כפה שגוף A עושה על B;
Fב, א - כפה שגוף B עושה ב- A.
האיור הבא מראה מצב בו גוף אחד מפעיל כוח על גוף אחר. הבינו שכוחות הפעולה והתגובה פועלים בגופים שונים ובכיוונים מנוגדים.
דוגמאות לחוק השלישי של ניוטון
- כשאנחנו הולכים, אנו דוחפים את האדמה לאחור והאדמה דוחפת אותנו קדימה. זה קורה רק בגלל קיומו של כוח חיכוך בין משטחי כפות הרגליים לקרקע.
- מדחף של מסוק מייצר את כוחו המקיים ל דחף את האוויר למטה, וכתוצאה מכך דוחף אותו למעלה.
- בעת ירי קליע ניתן להרגיש זאת הנשק נרתע, מכיוון שהכוח המופעל על הכדור מוחזר לנשק בעוצמה שווה, אך בכיוון ההפוך.
- כשהם עולים, רקטות משליכות כמויות גדולות של גזים מחוממים כלפי מטה, לפיכך, אלה גזים דוחפים את הרקטה כלפי מעלה.
משקל כוח ועוצמה רגילה
נהוג לחשוב שהכוחות מִשׁקָל ו נוֹרמָלִי טופס א צמד פעולה ותגובהעם זאת, זה לא נכון. כוח המשקל הוא הכוח שהכוכבים מפעילים על כל הגופים הכפופים להם שדה הכבידה. כאשר כדור הארץ מושך אותנו למטה, למשל, אנו מושכים את כדור הארץ למעלהעם זאת, אם יש משטח כלשהו שיכול למנוע מאיתנו להמשיך ליפול לכיוון מרכז כדור הארץ, אנו נכין כוח מגע על פני השטח הזה. כתוצאה מכך, משטח זה יגיב להפעלת אותו כוח בתגובה, הנקראת כוח רגיל.
כאשר אנו מוצאים עצמנו מיושרים לחלוטין עם האופקי, ה- כוחנוֹרמָלִי וה כוחמִשׁקָל הם פועלים באותו כיוון ובכיוונים מנוגדים, מבטלים זה את זה. עם זאת, מכיוון שהם פועלים באותו גוף, הם לא יכולים להיחשב כזוגי פעולה ותגובה.
כאשר אנו מוצאים עצמנו על משטח נוטה, כוחות הנורמל והמשקל אינם פועלים באותו כיוון, ולכן הם אינם מבטלים זה את זה לחלוטין. באופן זה אחד המרכיבים של כוח המשקל פועל לכיוון המישור וגורם לנו להחליק אם אין כוח חיכוך.
תראהגַם: טיפים לפתרון תרגילי החוק של ניוטון
תרגילים על החוק השלישי של ניוטון
שאלה 1 -(Enem - 2018) במהלך הניקיון, האם ביקשה מבנה שיעזור לה, והעביר רהיט כדי להזיז אותו. כדי לחמוק מהמשימה אמר הבן כי למד בבית הספר שהוא לא יכול למשוך את הרהיטים, כפי שמגדיר החוק השלישי של ניוטון שאם תמשוך את הנייד, הנייד גם ימשוך אותו לאחור, וכך הוא לא יוכל להפעיל כוח שיכול להכניס אותו תְנוּעָה.
באיזה טיעון האם תשתמש כדי להצביע על הפרשנות השגויה של הילד?
א) כוח הפעולה הוא זה שמפעיל הנער.
ב) הכוח הנקי בנייד הוא תמיד אפס.
ג) הכוחות שהאדמה מפעילה על הנער מבטלים זה את זה.
ד) כוח הפעולה גדול מעט מכוח התגובה.
ה) צמד הפעולות וכוחות התגובה אינם פועלים על אותו גוף.
תבנית: אות ה
פתרון הבעיה:
כוחות הפעולה והתגובה תמיד נוצרים באותו כיוון, אך בכיוונים מנוגדים. יתר על כן, כוחות אלה אינם מבטלים זה את זה מכיוון שהם אינם פועלים על אותם גופים.
שאלה 2) (IFSC) ציפור עומדת על אחת מידיו של הילד. נכון לקבוע שהתגובה לכוח שהציפור מפעילה על יד הילד היא הכוח:
א) של כדור הארץ על יד הילד.
ב) של הציפור על יד הילד.
ג) של כדור הארץ מעל הציפור.
ד) של הציפור על כדור הארץ.
ה) של יד הילד על הציפור.
תבנית: אות ה
פתרון הבעיה:
בואו ננתח את ההצהרות:
מכתב: שֶׁקֶר. הכוח שמפעיל כדור הארץ על הנער הוא כוח המשקל.
אות ב ': שֶׁקֶר. הכוח שהציפור מפעילה על יד הילד הוא כוח הפעולה.
אות ג ': שֶׁקֶר. הכוח הזה הוא משקל הציפור.
אות ד ': שֶׁקֶר. זהו כוח התגובה למשקל הציפור.
אות ה ': נָכוֹן. הכוח שמופעל ביד הנער הוא כוח תגובה רגיל.
שאלה 3) (UERN) שני כדורים מתכתיים זהים טעונים במטענים חשמליים של שלטים שווים ומודולים שונים וממוקמים בוואקום, מופרדים זה מזה על ידי מרחק x. על הכוח החשמלי הפועל בכל אחת מהספירות הללו, מובן כי הם:
א) שווים במודול ויש להם כיוונים מנוגדים.
ב) שווים במודול ויש להם כיוון זהה.
ג) שונים במודול ויש להם כיוונים מנוגדים.
ד) שונים במודול ובעלי אותה משמעות.
תבנית: מכתב
פתרון הבעיה:
כידוע, על פי החוק השלישי של ניוטון, הכוחות שהתחומים מפעילים על עצמם חייבים להיות שווים, מכיוון שהם צמד פעולה ותגובה. יתר על כן, כוחות אלה חייבים להיות בהכרח מודולים שווים, בנוסף להיות מסודרים בכיוונים מנוגדים.
מאת רפאל הלרברוק
מורה לפיזיקה
