Trzecie prawo Newtona: co to jest, przykłady, ćwiczenia

TEN Trzecie prawo Newtona, znany jako prawo akcji i reakcji, stwierdza, że ​​dla każdej siły działania, która jest przyłożona do ciała, siła reakcji powstaje w innym ciele. Ta siła reakcji ma taką samą intensywność jak siła działania i działa w tym samym kierunku, ale w przeciwnym kierunku.

Przez Trzecie prawo Newtona, widać, że wszystko siły tworzą się i znoszą parami, to znaczy, gdy ciało A wywiera siłę na ciało B, ciało B opiera się przyłożeniu tej siły poprzez reakcję, która działa na ciało A. Siły akcji i reakcji mają równe intensywności,rozsądekprzeciwieństwa i działać w różnych organach. Co więcej, siły te powodują przyspieszenia w ciałach A i B, jednak jeśli spojrzymy na ciała A i B jako jeden układ ciał, zobaczymy, że siły akcji i reakcji znoszą się nawzajem. Dlatego mówimy, że siły akcji i reakcji są wewnętrzne.

Przeczytaj też: Prawa Newtona - pierwsze, drugie i trzecie prawo i zastosowania Newtona

Siły akcji i reakcji oraz ich skutki

Rozważmy dwóch łyżwiarzy, A i B, ustawionych na płaskim terenie, bez żadnych

siły tarcia. Jeśli gracz z pola A popycha gracza z pola B, oboje oddalają się, gdy siły akcji i reakcji działają na różne ciała i w przeciwnych kierunkach. Chociaż siły akcji i reakcji są równe, przyśpieszenie nabyta przez każdego z łyżwiarzy jest inna, ponieważ zależy to od ich masy (bezwładność).

Pomysł, że siły akcji i reakcji mają tę samą intensywność, może być: małointuicyjny. Aby lepiej to zrozumieć, wyobraź sobie sytuację, w której poruszająca się ciężarówka uderza w małe piórko. Siła, jaką ciężarówka wywiera na pióropusz jest równa sile, jaką pióropusz wywiera na ciężarówkę, jednakże przyspieszenie wytwarzane przez ciężarówkę jest bardzo małe, ze względu na jej dużą bezwładność. To dlatego działanie sił reakcji jest znacznie bardziej wyraziste w mniejszych ciałach. makaron.

Podobnie Ziemia ciągnie nas w dół, a my podnosimy Ziemię z taką samą intensywnościąjednak przyspieszenie, które jest wytwarzane na nas jest znacznie większe niż to, które jest wytwarzane na Ziemi.

Przykłady par akcji i reakcji sił

Siły wewnętrzne i zewnętrzne

Wyobraź sobie następującą sytuację: osoba zostaje w zaparkowanym pojeździe, swobodnie poruszająca się, na płaskiej ulicy. Osoba może przyłożyć siły do ​​dowolnej z wewnętrznych części pojazdu i nie będzie się poruszać. Dzieje się tak, ponieważ siła wywierana przez osobę na pojazd jest równa sile, jaką pojazd wywiera na osobę.

Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)

Ta analiza może być zastosowana na przykład do całej materii, która jest w stanie stałym. W metalowym pręcie siły przyciągania między atomami znoszą się parami, dzięki czemu ich kształt zawsze pozostaje taki sam. Nie ma powodu, aby te siły przestały się w pewnym momencie znosić, więc tylko siły zewnętrzne są w stanie na przykład dokonać pewnej zmiany stanu ruchu tego metalowego pręta lub go odkształcić.

Formuła trzeciego prawa Newtona

Aby wyrazić matematycznie trzecie prawo Newtona, mówimy, że siła, jaką ciało A wywiera na ciało B (fa_{A, B}) ma natężenie równe sile, jaką ciało B wywiera na ciało A (fa_{B, A}), jednak ponieważ te dwie siły działają w tym samym kierunku, ale w przeciwnych kierunkach, ich znaki są różne:

fa_{A, B} – siła, jaką ciało A wywiera na B;

fa_{B, A} – siła, którą ciało B robi w A.

Poniższy rysunek przedstawia sytuację, w której jedno ciało przykłada siłę do innego ciała. Uświadom sobie, że siły akcji i reakcji działają w różnych ciałach iw przeciwnych kierunkach.

Siła, jaką działo przykłada do piłki, jest równa i przeciwna do siły, jaką kula przykłada do działa.

Przykłady trzeciego prawa Newtona

• Kiedy idziemy, odpychamy ziemię do tyłu, a ziemia popycha nas do przodu. Dzieje się tak tylko z powodu istnienia siły tarcia między powierzchniami naszych stóp a podłożem.
• Śmigło śmigłowca wytwarza siłę podtrzymującą do popchnij powietrze w dół, co w konsekwencji wypycha je w górę.
• Podczas wystrzeliwania pocisku można to wyczuć broń odskakuje, ponieważ siła przyłożona do pocisku jest zwracana do broni z równą intensywnością, ale w przeciwnym kierunku.
• kiedy idą w górę, rakiety wyrzucają duże ilości podgrzanych gazów w dół, więc te gazy wypychają rakietę w górę.

siła waga i normalna siła

Powszechnie uważa się, że siły… Waga i normalna formować się para akcja i reakcjato jednak nieprawda. Siła ciężaru to siła, jaką gwiazdy wywierają na wszystkie ciała podlegające ich pole grawitacyjne. Kiedy na przykład Ziemia ciągnie nas w dół, my ciągniemy Ziemię w góręJeśli jednak istnieje jakaś powierzchnia, która może uniemożliwić nam dalsze opadanie w kierunku środka Ziemi, wytworzymy siłę kontaktową na tej powierzchni. W konsekwencji powierzchnia ta zareaguje na przyłożenie tej siły reakcją zwaną siłą normalną.

Kiedy stwierdzimy, że jesteśmy idealnie wyrównani z poziomem, siłanormalna i siłaWaga działają w tym samym kierunku i w przeciwnych kierunkach, znosząc się nawzajem. Ponieważ jednak działają w tym samym ciele, nie można ich uważać za pary akcji i reakcji.

Kiedy znajdujemy się na pochyłej powierzchni, siły normalne i ciężaru nie działają w tym samym kierunku, więc nie znoszą się całkowicie. W ten sposób jeden ze składników siły ciężaru działa w kierunku płaszczyzny, powodując, że ślizgamy się, jeśli nie ma siły tarcia.

Popatrzrównież: Wskazówki dotyczące rozwiązywania ćwiczeń z prawa Newtona

Ćwiczenia z trzeciego prawa Newtona

Pytanie 1 -(Enem - 2018) Podczas sprzątania matka poprosiła syna, aby jej pomógł, przesuwając mebel, aby go przesunąć. Aby uciec od tego zadania, syn powiedział, że nauczył się w szkole, że nie może ciągnąć mebli, jak definiuje trzecie prawo Newtona że jeśli pociągniesz komórkę, komórka również ją odciągnie, a więc nie będzie w stanie wywierać siły, która może ją włożyć ruch.

Jakiego argumentu użyje matka, by wskazać na błędną interpretację chłopca?

a) Siła działania to siła wywierana przez chłopca.

b) Siła wypadkowa na telefon komórkowy jest zawsze zerowa.

c) Siły, jakie ziemia wywiera na chłopca, znoszą się nawzajem.

d) Siła działania jest nieco większa niż siła reakcji.

e) Para sił akcji i reakcji nie działa na to samo ciało.

Szablon: litera e

Rozkład:

Siły akcji i reakcji powstają zawsze w tym samym kierunku, ale w przeciwnych kierunkach. Co więcej, siły te nie znoszą się wzajemnie, ponieważ nie działają na te same ciała.

Pytanie 2) (IFSC) Na jednej ręce chłopca stoi ptak. PRAWIDŁOWE jest stwierdzenie, że reakcją na siłę, jaką ptak wywiera na rękę chłopca jest siła:

a) Ziemi na dłoni chłopca.

b) ptaka na dłoni chłopca.

c) Ziemi nad ptakiem.

d) ptaka na Ziemi.

e) ręki chłopca na ptaku.

Szablon: litera e

Rozkład:

Przeanalizujmy wypowiedzi:

Litera a: FAŁSZYWE. Siła, jaką Ziemia wywiera na chłopca, to siła ciężaru.

Literka B: FAŁSZYWE. Siła, jaką ptak wywiera na rękę chłopca, jest siłą działania.

Litera C: FAŁSZYWE. Ta siła to waga ptaka.

Litera D: FAŁSZYWE. To siła reakcji na wagę ptaka.

Litera e: PRAWDZIWE. Siła wywierana przez rękę chłopca jest normalną siłą reakcji.

Pytanie 3) (UERN) Dwie identyczne metalowe kule są naładowane ładunkami elektrycznymi o znakach równości i różnych modułach i znajdują się w próżni, oddzielone od siebie odległością x. O sile elektrycznej, która działa w każdej z tych sfer, rozumie się, że są to:

a) równe w module i mają przeciwne kierunki.

b) równe w module i mają ten sam kierunek.

c) różnią się modułem i mają przeciwne kierunki.

d) różnią się modułem i mają to samo znaczenie.

Szablon: Litera a

Rozkład:

Jak wiemy, zgodnie z trzecim prawem Newtona siły, jakie wywierają na siebie kule, muszą być równe, ponieważ są parą akcji i reakcji. Ponadto siły te muszą koniecznie mieć równe moduły, oprócz tego, że są rozmieszczone w przeciwnych kierunkach.

Rafael Hellerbrock
Nauczyciel fizyki