ნიუტონის მესამე კანონი: რა არის ეს, მაგალითები, სავარჯიშოები

ნიუტონის მესამე კანონი, ცნობილი როგორც მოქმედების და რეაქციის კანონი, აცხადებს, რომ ყველა მოქმედი ძალისთვის, რომელიც გამოიყენება სხეულზე, რეაქციის ძალა წარმოიქმნება სხვადასხვა სხეულში. ამ რეაქციულ ძალას აქვს იგივე ინტენსივობა, როგორც მოქმედების ძალა და მოქმედებს იმავე მიმართულებით, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით.

მეშვეობით ნიუტონის მესამე კანონი, თქვენ ხედავთ, რომ ყველა ძალებს ისინი წყვილებს ქმნიან და გააუქმებენ ერთმანეთს, ანუ როდესაც სხეული A ახდენს ძალას სხეულზე B, სხეული B ეწინააღმდეგება ამ ძალის გამოყენებას რეაქციის საშუალებით, რომელიც მოქმედებს A სხეულზე. მოქმედებასა და რეაქციის ძალებს აქვთ თანაბარი ინტენსივობა,გრძნობებისაწინააღმდეგოები და იმოქმედოს სხვადასხვა სხეულში. გარდა ამისა, ეს ძალები აჩქარებას აწარმოებენ A და B სხეულებში, თუმცა, თუ A და B სხეულებს გადავხედავთ, როგორც სხეულების ერთ სისტემას, დავინახავთ, რომ მოქმედების და რეაქციის ძალებმა გააუქმეს ერთმანეთი. ამიტომ ვამბობთ, რომ მოქმედების და რეაქციის ძალები შინაგანია.

წაიკითხე შენც: ნიუტონის კანონები - ნიუტონის მე –1, მე –2 და მე –3 კანონი და პროგრამები

მოქმედების და რეაქციის ძალები და მათი შედეგები

განვიხილოთ ორი ყინულის მოციგურავე, A და B, რომლებიც განლაგებულია ბრტყელ მიწაზე ხახუნის ძალები. თუ მოციგურავე უბიძგებს მოციგურავე B- ს, ისინი ორივე შორდებიან მოქმედების და რეაქციის ძალები მოქმედებენ სხვადასხვა სხეულზე და საპირისპირო მიმართულებით. მიუხედავად იმისა, რომ მოქმედების და რეაქციის ძალები თანაბარია, აჩქარება თითოეული მოციგურავის მიერ შეძენილი განსხვავებულია, რადგან ეს დამოკიდებულია მათ მასაზე (ინერცია).

იდეა, რომ მოქმედების და რეაქციის ძალებს ერთნაირი ინტენსივობა შეიძლება ჰქონდეს პატარაინტუიციური იმისათვის, რომ ამის უკეთ გაგება შეეცადოთ, წარმოიდგინეთ სიტუაცია, როდესაც მოძრავი სატვირთო მანქანა პატარა ბუმბულს ხვდება. ძალა, რომელსაც სატვირთო ახდენს ბუმბულზე, ტოლია იმ ძალის, რომელსაც ძაფი ახდენს სატვირთო მანქანაზე, ამასთან, სატვირთო მანქანაზე წარმოქმნილი აჩქარება ძალიან მცირეა, მისი დიდი ინერციის გამო. სწორედ ამიტომ, რეაქციის ძალების ეფექტი ბევრად უფრო გამოხატულია მცირე ზომის სხეულებში. მაკარონი.

ანალოგიურად, დედამიწა გვიზიდავს და ჩვენ იმავე სიმძაფრით ვზიდავთ დედამიწასამასთან, ჩვენზე წარმოქმნილი აჩქარება გაცილებით მეტია, ვიდრე დედამიწაზე.

მოქმედების და რეაგირების ძალების წყვილების მაგალითები

შინაგანი და გარე ძალები

წარმოიდგინეთ შემდეგი სიტუაცია: ადამიანი დარჩა გაჩერებულ ავტომობილში, თავისუფალი გადაადგილებით, ბრტყელ ქუჩაზე. ადამიანს შეუძლია გამოიყენოს ძალები ავტომობილის რომელიმე შიდა ნაწილის წინააღმდეგ და ის არ იმოძრავებს. ეს იმიტომ ხდება ავტომობილის პირის მიერ განხორციელებული ძალა უდრის იმ ძალას, რომელიც მანქანას აყენებს ადამიანს.

ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)

მაგალითად, ეს ანალიზი შეიძლება გამოყენებულ იქნეს ყველა საკითხზე, რომელიც მყარ მდგომარეობაშია. ლითონის ზოლში, ატომებს შორის მიზიდულობის ძალები წყდება წყვილებად, ისე, რომ მათი ფორმა ყოველთვის იგივე რჩება. ამ ძალებს არანაირი მიზეზი არ აქვთ, რომ რაღაც მომენტში შეწყვიტონ ერთმანეთის გაუქმება, ასე რომ მხოლოდ გარე ძალები შეუძლიათ შეიტანონ გარკვეული ცვლილებები ამ ლითონის ზოლის მოძრაობის მდგომარეობაში ან მოახდინონ მისი დეფორმაცია, მაგალითად.

ნიუტონის მესამე კანონის ფორმულა

მათემატიკურად გამოხატვა ნიუტონის მესამე კანონი, ჩვენ ვამბობთ, რომ ძალა, რომელსაც სხეული A ახდენს B სხეულზე (ვ_{ა, ბ}) ინტენსივობით ტოლია ძალის, რომელსაც B სხეული ახდენს A სხეულზე (ვ_{B, A}), თუმცა, რადგან ორი ძალა მოქმედებს ერთსა და იმავე მიმართულებით, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით, მათი ნიშნები განსხვავებულია:

ვ_{ა, ბ} - აიძულოს A სხეული B- ზე;

ვ_{B, A} - აიძულოს B სხეული A– ში.

შემდეგ ფიგურაში მოცემულია სიტუაცია, როდესაც ერთი სხეული ძალას მიმართავს მეორე სხეულზე. გააცნობიერე, რომ მოქმედების და რეაქციის ძალები მოქმედებენ სხვადასხვა სხეულში და საპირისპირო მიმართულებით.

ძალა, რომელსაც ქვემეხი აყენებს ბურთს, ტოლია და ეწინააღმდეგება იმ ძალას, რომელიც ბურთი აყენებს ჭავლს.

ნიუტონის მესამე კანონის მაგალითები

• როდესაც ჩვენ ვივლით, მიწას უკან ვწევთ და მიწა წინ გვიწევს. ეს მხოლოდ ჩვენი ფეხის ზედაპირებსა და მიწას შორის ხახუნის ძალის არსებობის გამო ხდება.
• ვერტმფრენის პროპელერი აძლიერებს მის მდგრად ძალას ჰაერის დაჭერით ქვემოთ, რაც შესაბამისად უბიძგებს მას ზემოთ.
• ჭურვის სროლისას შესაძლებელია ამის შეგრძნება ცეცხლსასროლი იარაღი უკან იხევს, მას შემდეგ, რაც ტყვიას მიმართა ძალა იარაღს უბრუნდება თანაბარი ინტენსივობით, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით.
• როდესაც ისინი ადიან, რაკეტები დიდი რაოდენობით გაცხელებულ გაზებს ქვევით დაყრიან, ამრიგად, ესენი გაზები რაკეტას ზემოთ აძრობენ.

ძალა წონა და ნორმალური ძალა

ჩვეულებრივია ვიფიქროთ, რომ ძალები წონა და ნორმალური ჩამოყალიბდეს ა მოქმედების და რეაქციის წყვილითუმცა, ეს სიმართლეს არ შეესაბამება. წონის ძალა არის ძალა, რომელსაც ვარსკვლავები ახდენენ ყველა სხეულზე, რომლებიც ექვემდებარებიან მათ გრავიტაციული ველი. როდესაც დედამიწა გვაიძულებს, მაგალითად, ჩვენ დედამიწას მაღლა ვწევთამასთან, თუ არსებობს რაიმე ზედაპირი, რომელიც ხელს უშლის დედამიწის ცენტრისკენ ჩავარდნას, ჩვენ გავაკეთებთ კონტაქტურ ძალას ამ ზედაპირზე. შესაბამისად, ეს ზედაპირი რეაგირება მოახდენს ამ ძალის გამოყენებას რეაქციით, რომელსაც ეწოდება ნორმალური ძალა.

როდესაც აღმოვჩნდებით, რომ იდეალურად გავუდექით ჰორიზონტალურს, ძალანორმალური და ძალაწონა ისინი მოქმედებენ იმავე მიმართულებით და საპირისპირო მიმართულებით, გააუქმებენ ერთმანეთს. ამასთან, რადგან ისინი ერთ სხეულში მოქმედებენ, ისინი არ შეიძლება ჩაითვალოს მოქმედების და რეაქციის წყვილად.

როდესაც ჩვენ დაქანებულ ზედაპირზე აღმოვჩნდებით, ნორმალური და წონის ძალები არ მოქმედებენ ერთი და იგივე მიმართულებით, ამიტომ ისინი ერთმანეთს მთლიანად არ აუქმებენ. ამ გზით, წონის ძალის ერთ-ერთი კომპონენტი მოქმედებს სიბრტყის მიმართულებით, გვაიძულებს გადაიჩეხო, თუ არ არსებობს ხახუნის ძალა.

შეხედეასევე: რჩევები ნიუტონის სამართლის სავარჯიშოების გადასაჭრელად

სავარჯიშოები ნიუტონის მესამე კანონის შესახებ

Კითხვა 1 -(Enem - 2018) დასუფთავების დროს, დედამ შვილს დახმარება სთხოვა, ავეჯის ნატეხი გადაიტანა მის გადასაადგილებლად. დავალებისგან თავის დასაღწევად, შვილმა თქვა, რომ მან სკოლაში შეიტყო, რომ ავეჯის გაყვანა არ შეეძლო, როგორც ამას ნიუტონის მესამე კანონი განსაზღვრავს რომ თუ მობილურს გაიყვანთ, მობილურიც უკან გააქრობს და ამიტომ ის ვერ შეძლებს ძალას, რომელსაც შეუძლია მისი ჩასმა მოძრაობა

რა არგუმენტად გამოიყენებს დედა ბიჭის არასწორად განმარტებას?

ა) მოქმედების ძალაა ის, რასაც ახდენს ბიჭი.

ბ) მობილურზე სუფთა ძალა ყოველთვის არის ნული.

გ) ძალები, რომლებსაც მიწა ახდენს ბიჭზე, გააუქმებენ ერთმანეთს.

დ) მოქმედების ძალა ოდნავ აღემატება რეაქციის ძალას.

ე) მოქმედების და რეაქციის ძალების წყვილი არ მოქმედებს ერთ სხეულზე.

შაბლონი: წერილი ე

რეზოლუცია:

მოქმედების და რეაქციის ძალები ყოველთვის ერთი და იმავე მიმართულებით ყალიბდებიან, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით. გარდა ამისა, ეს ძალები ერთმანეთს არ აუქმებენ, რადგან ისინი არ მოქმედებენ იმავე ორგანოებზე.

კითხვა 2) (IFSC) ერთ ბიჭს ხელზე ფრინველი უდგას. სწორია იმის თქმა, რომ რეაქცია ძალაზე, რომელსაც ფრინველი ახდენს ბიჭის ხელში, არის ძალა:

ა) დედამიწის ბიჭის ხელში.

ბ) ჩიტის ხელი ბიჭს.

გ) დედამიწის ფრინველის თავზე.

დ) ფრინველის დედამიწაზე.

ე) ბიჭის ხელის ჩიტზე.

შაბლონი: წერილი ე

რეზოლუცია:

მოდით გავაანალიზოთ განცხადებები:

Ასო ა: ყალბი ძალა, რომელსაც დედამიწა ახდენს ბიჭზე, წონის ძალაა.

ასო B: ყალბი ძალა, რომელსაც ფრინველი ახდენს ბიჭის ხელში, მოქმედების ძალაა.

წერილი C: ყალბი ეს ძალა არის ჩიტის წონა.

წერილი D: ყალბი. ეს არის ფრინველის წონაზე რეაქციის ძალა.

წერილი ე: სიმართლე ბიჭის მიერ განხორციელებული ძალა არის ნორმალური რეაქციის ძალა.

კითხვა 3) (UERN) ორი ერთნაირი მეტალის სფერო დამუხტულია თანაბარი ნიშნების და სხვადასხვა მოდულის ელექტრული მუხტებით და განლაგებულია ვაკუუმში, ერთმანეთისგან გამოყოფილი x მანძილით. ელექტრული ძალის შესახებ, რომელიც მოქმედებს თითოეულ ამ სფეროში, გასაგებია, რომ ისინი:

ა) მოდულში ტოლია და აქვს საპირისპირო მიმართულებები.

ბ) მოდულში ტოლია და აქვს იგივე მიმართულება.

გ) მოდულით განსხვავებული და აქვს საპირისპირო მიმართულებები.

დ) მოდულით განსხვავებული და იგივე მნიშვნელობა აქვს.

შაბლონი: Ასო ა

რეზოლუცია:

როგორც ვიცით, ნიუტონის მესამე კანონის თანახმად, ძალები, რომლებსაც საკუთარ თავზე ატარებენ სფეროები, თანაბარი უნდა იყოს, რადგან ისინი მოქმედების და რეაქციის წყვილია. გარდა ამისა, ამ ძალებს აუცილებლად უნდა ჰქონდეთ თანაბარი მოდულები, გარდა ამისა, ისინი საპირისპირო მიმართულებით არიან განლაგებულნი.

რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მასწავლებელი