행동과 반응이라고도 불리는 뉴턴의 제 3 법칙은 두 물체 사이의 상호 작용 힘을 연관시킵니다.
물체 A가 다른 물체 B에 힘을 가할 때, 이 다른 물체 B는 물체 A에 같은 강도, 같은 방향 및 반대 방향의 힘을가합니다.
힘이 다른 바디에 적용되기 때문에 균형을 이루지 못합니다.
예 :
- 사격을 할 때 사수는 사격 반력에 의해 탄환에서 멀어집니다.
- 자동차와 트럭 사이의 충돌에서 둘 다 동일한 강도와 반대 방향의 힘의 작용을받습니다. 그러나 우리는 차량의 변형에서 이러한 힘의 작용이 다르다는 것을 발견했습니다. 일반적으로 자동차는 트럭보다 훨씬 더 "부서"있습니다. 이 사실은 이러한 힘의 강도 차이가 아니라 차량 구조의 차이로 인해 발생합니다.
- 지구는 표면 근처의 모든 물체에 인력을가합니다. 뉴턴의 제 3 법칙에 따르면, 신체는 또한 지구에 매력적인 힘을 발휘합니다. 그러나 질량의 차이로 인해 신체가 겪는 변위가 지구가 겪는 것보다 훨씬 더 크다는 것을 알 수 있습니다.
- 우주선은 행동과 반응의 원리를 사용하여 움직입니다. 연소 가스를 분출 할 때 이들 가스의 출구에서 반대 방향으로 구동됩니다.
뉴턴의 제 3 법칙 적용
역학 연구의 많은 상황은 둘 이상의 신체 간의 상호 작용을 나타냅니다. 이러한 상황을 설명하기 위해 우리는 행동 및 반응 법칙을 적용합니다.
다른 신체에서 작용함으로써 이러한 상호 작용에 관련된 힘은 서로를 상쇄하지 않습니다.
힘은 벡터 양이므로 먼저 시스템을 구성하는 각 몸체에 작용하는 모든 힘을 벡터 방식으로 분석하여 동작과 반응 쌍을 표시해야합니다.
이 분석 후에 우리는 뉴턴의 제 2 법칙을 적용하여 관련된 각 바디에 대한 방정식을 설정했습니다.
예:
아래 그림과 같이 각각 10kg 및 5kg의 질량을 가진 두 개의 블록 A와 B가 완벽하게 매끄러운 수평 표면에지지됩니다. 강도 30N의 일정한 수평 힘이 블록 A에 작용합니다. 결정:
a) 시스템이 획득 한 가속도
b) 블록 A가 블록 B에 가하는 힘의 강도
먼저 각 블록에 작용하는 힘을 식별 해 봅시다. 이를 위해 아래 그림과 같이 블록을 분리하고 힘을 식별했습니다.
존재:
에프AB: 강제 블록 A가 블록 B에 적용
에프BA: 강제 블록 B가 블록 A에 적용
N: 수직력, 즉 블록과 표면 사이의 접촉력
P: 강도 무게
블록은 수직으로 움직이지 않으므로이 방향의 순 힘은 0과 같습니다. 따라서 정상적인 체중과 힘은 서로 상쇄됩니다.
수평에서 블록은 움직임을 보여줍니다. 따라서 뉴턴의 제 2 법칙 (F아르 자형 = m. a) 각 블록에 대한 방정식을 작성하십시오.
블록 A :
F-fBA = m그만큼. 그만큼
블락 비:
에프AB = m비. 그만큼
이 두 방정식을 합치면 시스템 방정식을 찾을 수 있습니다.
F-fBA+ fAB= (m그만큼. a) + (m비. 그만큼)
f의 강도로AB f의 강도와 동일BA, 하나는 다른 하나에 대한 반응이므로 방정식을 단순화 할 수 있습니다.
F = (m그만큼 + m비). 그만큼
주어진 값 바꾸기 :
30 = (10 + 5). 그만큼
이제 블록 A가 블록 B에 가하는 힘의 값을 찾을 수 있습니다. 블록 B 방정식을 사용하면 다음과 같습니다.
에프AB = m비. 그만큼
에프AB = 5. 2 = 10N
뉴턴의 세 가지 법칙
물리학 자이자 수학자 아이작 뉴턴 (1643-1727)은 움직임과 그 원인을 설명하는 역학의 기본 법칙을 공식화했습니다. 세 가지 법칙은 1687 년에 "자연 철학의 수학 원리"라는 저서에서 출판되었습니다.
제 3 법칙은 다른 두 법칙 (제 1 법칙과 제 2 법칙)과 함께 고전 역학의 기초를 형성합니다.
뉴턴의 제 1 법칙
그만큼 뉴턴의 제 1 법칙관성 법칙이라고도하는은 "외력의 영향을받지 않는 한 정지중인 신체는 정지 상태로 유지되고 움직이는 신체는 계속 움직입니다.".
요약하면 뉴턴의 제 1 법칙은 신체의 휴식 상태 나 운동 상태를 변경하기 위해 힘의 작용을한다는 점을 지적합니다.
또한 읽어보십시오 갈릴레오 갈릴레이.
뉴턴의 제 2 법칙
그만큼 뉴턴의 제 2 법칙 신체가 획득 한 가속도가 신체에 작용하는 힘의 결과에 정비례 함을 확인합니다.
다음과 같이 수학적으로 표현됩니다.
자세한 내용은 다음을 참조하십시오.
- 뉴턴의 법칙
- 중량
- 물리학 공식
해결 된 연습
1) UFRJ-1999
그림에 표시된 블록 1 (4kg)과 블록 2 (1kg)는 평평한 수평 표면에 나란히 배치되고지지됩니다. 그들은 힘에 의해 가속됩니다 수평, 10 N과 같은 모듈러스로 블록 1에 적용되고 무시할 수있는 마찰로 표면에서 미끄러지기 시작합니다.
a) 힘 F의 방향과 방향 결정12 블록 2에서 블록 1에 의해 운동되고 그 계수를 계산합니다.
b) 힘 F의 방향과 방향 결정21 블록 1에서 블록 2에 의해 운동되고 그 계수를 계산합니다.
a) 수평 방향, 왼쪽에서 오른쪽 방향, 모듈 f12 = 2N
b) 수평 방향, 오른쪽에서 왼쪽 방향, 모듈 f21 = 2N
2) UFMS-2003
아래 그림과 같이 두 개의 블록 A와 B가 평평하고 수평이며 마찰이없는 테이블에 배치됩니다. 강도 F의 수평 힘이 두 가지 상황 (I 및 II)에서 블록 중 하나에 적용됩니다. A의 질량이 B의 질량보다 크므로 다음과 같이 말하는 것이 옳습니다.
a) 상황 I에서 블록 A의 가속도가 B의 가속보다 작습니다.
b) 블록의 가속은 상황 II에서 더 큽니다.
c) 상황 I에서 블록 사이의 접촉력이 더 큽니다.
d) 블록의 가속은 두 상황에서 동일합니다.
e) 블록 사이의 접촉력은 두 상황에서 동일합니다.
대안 d: 블록의 가속은 두 상황에서 동일합니다.
