กฎข้อที่สามของนิวตัน: มันคืออะไร, ตัวอย่าง, แบบฝึกหัด

THE กฎข้อที่สามของนิวตันเรียกว่า กฎแห่งการกระทำและปฏิกิริยาระบุว่าสำหรับทุกแรงกระทำที่นำไปใช้กับร่างกาย แรงปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นในร่างกายที่แตกต่างกัน แรงปฏิกิริยานี้มีความเข้มข้นเท่ากันกับแรงกระทำและกระทำไปในทิศทางเดียวกัน แต่ไปในทิศทางตรงกันข้าม

ผ่าน กฎข้อที่สามของนิวตันคุณจะเห็นว่าทั้งหมด กองกำลัง พวกมันก่อตัวและยกเลิกกันเป็นคู่ นั่นคือ เมื่อร่างกาย A ออกแรงกับร่างกาย B ร่างกาย B ต่อต้านการใช้แรงนี้ผ่านปฏิกิริยาซึ่งกระทำต่อร่างกาย A แรงกระทำและปฏิกิริยามี ความเข้มเท่ากันความรู้สึกตรงกันข้าม และ กระทำในกายต่างๆ. นอกจากนี้ แรงเหล่านี้ยังทำให้เกิดความเร่งในตัววัตถุ A และ B อย่างไรก็ตาม หากเราพิจารณาวัตถุ A และ B เป็นระบบเดียวของร่างกาย เราจะเห็นว่าแรงกระทำและแรงปฏิกิริยาหักล้างกัน นั่นคือเหตุผลที่เรากล่าวว่าแรงของการกระทำและปฏิกิริยาอยู่ภายใน

อ่านด้วยนะ: กฎของนิวตัน - กฎข้อที่ 1, 2 และ 3 ของนิวตัน

แรงกระทำและปฏิกิริยาและผลกระทบ their

พิจารณานักสเก็ตน้ำแข็งสองคน A และ B วางบนพื้นราบโดยไม่มี แรงเสียดทาน. ถ้านักเล่นสเก็ต A ผลักผู้เล่น B พวกเขาทั้งคู่จะย้ายออกไปในฐานะ แรงกระทำและแรงปฏิกิริยากระทำต่อวัตถุต่าง ๆ และในทิศทางตรงกันข้าม

. แม้ว่าแรงกระทำและแรงปฏิกิริยาจะเท่ากัน แต่ อัตราเร่ง ที่นักสเกตแต่ละคนได้มานั้นแตกต่างกันขึ้นอยู่กับมวล (ความเฉื่อย).

ความคิดที่ว่าแรงกระทำและปฏิกิริยามีความเข้มข้นเท่ากันสามารถเป็น น้อยใช้งานง่าย เพื่อพยายามทำความเข้าใจให้ดียิ่งขึ้น ลองนึกภาพสถานการณ์ที่รถบรรทุกเคลื่อนที่ชนขนนกขนาดเล็ก แรงที่รถบรรทุกออกไปยังขนนกนั้นเท่ากับแรงที่ขนนกกระทำต่อรถบรรทุก อย่างไรก็ตาม ความเร่งที่เกิดขึ้นบนรถบรรทุกนั้นน้อยมาก เนื่องจากมีความเฉื่อยสูง นี่คือสาเหตุที่ผลของแรงปฏิกิริยาแสดงออกในตัววัตถุที่เล็กกว่ามาก พาสต้า.

ในทำนองเดียวกัน โลกดึงเราลงและเราดึงโลกขึ้นด้วยความเข้มเท่ากันอย่างไรก็ตาม ความเร่งที่เกิดขึ้นบนตัวเรานั้นยิ่งใหญ่กว่าความเร่งที่เกิดขึ้นบนโลกมาก

ตัวอย่างของคู่แรงปฏิกิริยาและแรงปฏิกิริยา

กองกำลังภายในและภายนอก

ลองนึกภาพสถานการณ์ต่อไปนี้: มีคนถูกทิ้งไว้ในรถที่จอดอยู่ อิสระที่จะเคลื่อนไหว บนถนนเรียบ บุคคลนั้นสามารถใช้กำลังกับส่วนใดส่วนหนึ่งของรถและจะไม่เคลื่อนที่ ทั้งนี้เป็นเพราะ แรงกระทำโดยบุคคลบนยานพาหนะเท่ากับแรงที่ยานพาหนะกระทำต่อบุคคล.

การวิเคราะห์นี้สามารถใช้ได้กับทุกเรื่องที่อยู่ในสถานะของแข็งเป็นต้น ในแท่งโลหะ แรงดึงดูดระหว่างอะตอมจะตัดกันเป็นคู่ เพื่อให้รูปร่างยังคงเหมือนเดิมเสมอ ไม่มีเหตุผลใดที่กองกำลังเหล่านี้จะหยุดยั้งซึ่งกันและกันในบางครั้ง ดังนั้น แรงภายนอกเท่านั้น สามารถเปลี่ยนสถานะการเคลื่อนที่ของแท่งโลหะนี้หรือทำให้เสียรูปได้ ตัวอย่างเช่น

สูตรกฎข้อที่สามของนิวตัน

เพื่อแสดงทางคณิตศาสตร์ กฎข้อที่สามของนิวตัน, เราบอกว่าแรงที่ร่างกาย A ทำกับร่างกาย B (F_{A, B}) มีความเข้มข้นเท่ากับแรงที่ร่างกาย B กระทำต่อร่างกาย A (F_{บี เอ}) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแรงทั้งสองกระทำไปในทิศทางเดียวกัน แต่ในทิศทางตรงกันข้าม สัญญาณของทั้งสองจึงต่างกัน:

F_{A, B} – แรงที่ร่างกาย A ทำกับ B;

F_{บี เอ} - แรงที่ร่างกาย B ทำใน A

รูปต่อไปนี้แสดงสถานการณ์ที่ร่างหนึ่งใช้กำลังกับอีกร่างหนึ่ง ตระหนักว่าแรงกระทำและปฏิกิริยากระทำในวัตถุต่างๆ และในทิศทางตรงกันข้าม

แรงที่ปืนใหญ่ใส่บนลูกบอลมีค่าเท่ากันและตรงข้ามกับแรงที่ลูกบอลใส่บนปืนใหญ่

ตัวอย่างกฎข้อที่สามของนิวตัน

• เมื่อเราเดินเราผลักพื้นกลับและพื้นดินผลักเราไปข้างหน้า. สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการมีอยู่ของแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวของเท้าของเรากับพื้นดิน
• ใบพัดของเฮลิคอปเตอร์สร้างแรงค้ำจุนให้กับ to ดันอากาศลงซึ่งส่งผลให้ดันขึ้น
• เมื่อยิงกระสุนปืน จะรู้สึกได้ว่า ปืนหดตัวเนื่องจากแรงที่กระทำต่อกระสุนปืนกลับคืนสู่อาวุธด้วยความรุนแรงเท่ากันแต่ไปในทิศทางตรงกันข้าม
• เมื่อพวกเขาขึ้นไป จรวดพ่นก๊าซร้อนจำนวนมากลงด้านล่างดังนั้น เหล่านี้ ก๊าซผลักจรวดขึ้นไป

ความแข็งแรงน้ำหนักและความแข็งแรงปกติ

เป็นเรื่องปกติที่จะคิดว่ากองกำลัง น้ำหนัก และ ปกติ แบบฟอร์ม a การกระทำและปฏิกิริยาคู่อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่เป็นความจริง แรงถ่วงน้ำหนักคือแรงที่ดาวกระทำต่อวัตถุทุกดวงที่อยู่ภายใต้อำนาจของพวกมัน สนามโน้มถ่วง. เมื่อโลกดึงเราลง เช่น เราดึงโลกขึ้นอย่างไรก็ตาม หากมีพื้นผิวใดที่สามารถป้องกันไม่ให้เราตกลงสู่ศูนย์กลางของโลกต่อไป เราจะสร้างแรงสัมผัสบนพื้นผิวนั้น ดังนั้นพื้นผิวนั้นจะตอบสนองต่อการใช้แรงนั้นด้วยปฏิกิริยาที่เรียกว่าแรงตั้งฉาก

เมื่อเราพบว่าตัวเองอยู่ในแนวเดียวกับแนวนอนอย่างสมบูรณ์ ความแข็งแกร่งปกติ และ ความแข็งแกร่งน้ำหนัก พวกเขากระทำไปในทิศทางเดียวกันและในทิศทางตรงกันข้ามกัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากพวกมันทำหน้าที่ในกายเดียวกัน พวกมันจึงไม่ถือว่าเป็นคู่ของการกระทำและปฏิกิริยา

เมื่อเราพบว่าตัวเองอยู่บนพื้นผิวลาดเอียง แรงตั้งฉากและแรงน้ำหนักไม่ได้กระทำไปในทิศทางเดียวกัน ดังนั้นจึงไม่ได้ตัดกันโดยสิ้นเชิง ด้วยวิธีนี้ ส่วนประกอบหนึ่งของแรงถ่วงน้ำหนักจะทำหน้าที่ในทิศทางของระนาบ ทำให้เราเลื่อนไปมาหากไม่มีแรงเสียดทาน

ดูยัง: เคล็ดลับในการแก้แบบฝึกหัดกฎของนิวตัน

แบบฝึกหัดกฎข้อที่สามของนิวตัน

คำถามที่ 1 -(ศัตรู - 2018) ระหว่างทำความสะอาด แม่ขอให้ลูกชายช่วยย้ายเฟอร์นิเจอร์ชิ้นหนึ่งมาเคลื่อนย้าย เพื่อหนีงาน ลูกชายบอกว่าเขาเรียนรู้ที่โรงเรียนว่าเขาไม่สามารถดึงเฟอร์นิเจอร์ได้ ตามที่กฎข้อที่สามของนิวตันกำหนด ว่าถ้าดึงเฟอร์นิเจอร์ชิ้นนั้นก็จะดึงกลับเข้าไปด้วย ทำให้ไม่สามารถออกแรงที่จะใส่เข้าไปได้ การเคลื่อนไหว

แม่จะใช้เหตุผลอะไรในการชี้ให้เห็นความเข้าใจผิดของเด็กชาย?

ก) พลังแห่งการกระทำนั้นกระทำโดยเด็ก

b) แรงสุทธิบนมือถือนั้นเป็นศูนย์เสมอ

ค) แรงที่พื้นกระทำต่อเด็กชายจะหักล้างซึ่งกันและกัน

d) แรงกระทำมากกว่าแรงปฏิกิริยาเล็กน้อย

จ) แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาไม่กระทำต่อวัตถุเดียวกัน

แม่แบบ: จดหมาย e

ความละเอียด:

แรงของการกระทำและปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นในทิศทางเดียวกัน แต่ในทิศทางตรงกันข้าม ยิ่งกว่านั้น แรงเหล่านี้ไม่ได้หักล้างซึ่งกันและกัน เนื่องจากพวกมันไม่ได้กระทำกับวัตถุเดียวกัน

คำถามที่ 2) (IFSC) นกยืนอยู่บนมือของเด็กชายคนหนึ่ง เป็นการถูกต้องที่จะกล่าวว่าปฏิกิริยาต่อแรงที่นกกระทำต่อมือของเด็กชายคือแรง:

ก) ของโลกในมือของเด็กชาย

b) ของนกบนมือของเด็กชาย

c) ของโลกเหนือนก

d) ของนกบนโลก

จ) มือของเด็กชายบนนก

แม่แบบ: จดหมาย e

ความละเอียด:

ลองวิเคราะห์ข้อความ:

จดหมาย ก: เท็จ แรงที่โลกกระทำต่อเด็กชายคือแรงของน้ำหนัก

จดหมาย ข: เท็จ แรงที่นกกระทำต่อมือของเด็กชายคือพลังแห่งการกระทำ

จดหมาย ค: เท็จ แรงนั้นคือน้ำหนักของนก

จดหมาย ง: FALSE. นี่คือแรงปฏิกิริยาต่อน้ำหนักตัวของนก

จดหมายจ: ทรู แรงที่กระทำโดยมือของเด็กชายเป็นแรงปฏิกิริยาปกติ

คำถามที่ 3) (UERN) ทรงกลมโลหะที่เหมือนกันสองอันถูกประจุด้วยประจุไฟฟ้าที่มีเครื่องหมายเท่ากับและโมดูลต่างกัน และตั้งอยู่ในสุญญากาศ โดยแยกจากกันด้วยระยะ x เกี่ยวกับแรงไฟฟ้าซึ่งกระทำในแต่ละทรงกลมเหล่านี้ เป็นที่เข้าใจกันว่า

ก) เท่ากันในโมดูลและมีทิศทางตรงกันข้าม

b) เท่ากันในโมดูลและมีทิศทางเดียวกัน

c) แตกต่างกันในโมดูลและมีทิศทางตรงกันข้าม

d) แตกต่างกันในโมดูลและมีความหมายเหมือนกัน

แม่แบบ: จดหมาย

ความละเอียด:

ดังที่เราทราบ ตามกฎข้อที่สามของนิวตัน แรงที่ทรงกลมกระทำต่อตัวเองต้องเท่ากัน เนื่องจากเป็นคู่การกระทำและปฏิกิริยา นอกจากนี้ แรงเหล่านี้จำเป็นต้องมีโมดูลที่เท่ากัน นอกจากจะจัดเรียงในทิศทางตรงกันข้าม

โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/terceira-lei-newton.htm