Vad är Newtons tredje lag om rörelse

Newtons tredje lag för rörelsedefinition

Newtons tredje lag om rörelse säger att om en kropp A utövar en kraft på kropp B, utövar kroppen B en kraft av samma storlek, i motsatt riktning på kroppen A.

Ofta kallas en av dessa krafter "verkan" och den andra "reaktion". Med hjälp av dessa två termer är ett annat sätt som människor använder för att ange Newtons tredje lag om rörelse att säga, FörVarje åtgärd, det finns en lika och motsatt reaktion. Jag föredrar dock något uttalande jag gav tidigare eftersom det också anger att handling och reaktion handlar om två olika kroppar.

De två krafterna som nämns här kallas a Newtons tredje lagpar (eller en action-reaktionsparet). Newtons tredje lagpar har följande egenskaper:

De är av samma typ
De har samma storlek
De verkar i motsatta riktningar
De agerar längs samma linje
De agerar under samma tid
De verkar på två separata kroppar

Till exempel, om en person trycker på en vägg, utövar väggen en kraft av samma storlek i motsatt riktning tillbaka på personen. Personens tryck på väggen är en kontaktkraft, och väggens tryck på personen är också en kontaktkraft.

Gratis kroppsdiagram och Newtons tredje lag om rörelse

Innan du läser det här avsnittet, se till att du är bekant med olika typer av krafter som kommer upp när vi gör dessa beräkningar.

För att illustrera krafter som verkar på kroppar ritar vi ofta fria kroppsdiagram. I dessa diagram ritar vi varje kropp som är inblandad i en given situation separat, och visar endast de krafter som verkar på den kroppen. Låt oss föreställa oss ett äpple vilar på ett bord.

Fria kroppsdiagrammet för äpplet och bordet skulle vara följande:

I diagrammet ovan kan du identifiera ett Newtons tredje lagspar. Äpplet skjuter ner på bordet (), och bordet trycker tillbaka på äpplet ().

Äpplet ligger i vila, så krafterna på äpplet är balanserade (enligt Newtons första lag). På så sätt trycker du uppåt på äpplet vid bordet () balanseras av det nedåtgående draget på äpplet av jorden (på grund av gravitationen) (). Det är viktigt att notera det dessa två krafter ärinteNewtons tredje lagpar. En är gravitation, den andra är en normal reaktionskraft. Vikten av äpplet kommer från jorden som drar ner på äpplet med en gravitationskraft. Sedan, de äpple drar jorden uppåt med en gravitationskraft med lika storhet. Detta är den kraft som skulle bilda det tredje lagsparet med äppelets vikt. Denna kraft verkar på jorden och denna kraft visas ej i diagrammet.

Så, allt föremål som upplever vikt drar också jorden uppåt med en kraft som är lika med den vikten. Självklart ser vi aldrig jorden rusar upp för att möta objektet. Detta beror på att enligt , . För ett uppåtgående drag på jorden som har en storhet av ett typiskt föremåls vikt är accelerationen av jorden extremt liten eftersom jorden har en mycket stor massa.

Newtons tredje lag för rörelseexempel

Ett äpple med en massa av 0,13 kg faller. Hitta vikten på äpplet, och Newtons tredje lagspar av äppelns vikt. Ange på vilken kropp den här andra kraften verkar och hitta det här objektets acceleration.

För det första är äpplets vikt . Newtons tredje lagspar är äpplet som drar jorden uppåt. Detta har också samma storhet av 1,28 N. Jorden har en massa av 5,97 × 10²⁴ kg. Jordens acceleration på grund av denna kraft är Fröken^-2, vilket är försumbart liten.

Vi använder Newtons tredje lag om rörelse när vi peddlar en båt. Med paddelen trycker vi vattnet bakåt, och enligt Newtons tredje lag om rörelse, trycker vattnet på padden framåt. Eftersom paddelen är fäst på båten, går båten också framåt med padden. På samma sätt kan en raket också lanseras tack vare Newtons tredje lag om rörelse. Raketten matar ut en massa luft som avgas nedåt, och luften driver fram raket uppåt i tur och ordning.

Ett bra exempel som illustrerar ett misslyckande att förstå Newtons tredje lag om rörelse är konceptet med en evigt rörlig bil som drivs av ett par magneter, som ofta delas på internettrollningsplatser. Idén illustreras nedan:

Enligt den här tanken kommer magneten som är fäst vid bilens motorhuvud alltid att förflyttas framåt av magneten som hålls framför den. Eftersom attraktionen fortsätter på obestämd tid, kommer bilen att accelereras framåt för alltid.

Denna naiva idé fungerar inte eftersom, enligt Newtons tredje lag om rörelse, magneten på bilmattan kommer att locka magneten framför den med en lik och motsatt kraft (till vänster, i det här diagrammet). Eftersom denna magnet också är fäst vid bilen vid polen, skulle denna kraft få bilen att röra sig bakåt. Till sist skulle de två krafterna helt avbryta varandra (de är Newtons tredje lagspar, så du har samma storheter och motsatta riktningar), och bilen kommer att förbli stationär.

Vetenskap