Hva er Newtons tredje lov om bevegelse

Newtons tredje lov om bevegelsesdefinisjon

Newtons tredje lov om bevegelse sier det hvis en kropp A utøver en kraft på kropp B, utøver legemet B en kraft av lik størrelse, i motsatt retning på kroppen A.

Ofte kalles en av disse styrkene "handling"  og den andre "reaksjon". Ved å bruke disse to begrepene, er en annen måte som folk bruker til å angi Newtons tredje lov om bevegelse, å si,  Tilhver handling er det en lik og motsatt reaksjon. Imidlertid foretrekker jeg litt utsagnet jeg ga tidligere fordi det også angir at handling og reaksjon handler på to forskjellige organer.

De to kreftene nevnt her kalles a Newtons tredje lovpar (eller en action-reaksjonspar). Newtons tredje lovpar har følgende egenskaper:

1. De er av samme type
2. De har samme størrelsesorden
3. De handler i motsatt retning
4. De handler langs samme linje
5. De oppfører seg i samme varighet
6. De handler på to separate organer

For eksempel, hvis en person skyver en vegg, utøver veggen en kraft av like stor styrke i motsatt retning tilbake på personen. Personens trykk på veggen er en kontaktkraft, og veggens trykk på personen er også en kontaktkraft.

Gratis kroppsdiagrammer og Newtons tredje lov om bevegelse

Før du leser denne delen, må du være sikker på at du er kjent med ulike typer krefter som kommer opp når vi gjør disse beregningene.

For å illustrere krefter som virker på kropper trekker vi ofte gratis kroppsdiagrammer. I disse diagrammene tegner vi hver kropp involvert i en gitt situasjon separat, og viser bare de kreftene som virker på den kroppen. For eksempel, la oss forestille oss et eple hviler på et bord.

Kroppsdiagrammet for eplet og bordet ville være som følger:

I diagrammet ovenfor kan du identifisere en Newtons tredje lovpar. Eplet presser ned på bordet (), og bordet skyver opp igjen på eplet ().

Eplet er i ro, så kreftene på eplet er balansert (ifølge Newtons første lov). På denne måten presser du oppover eplet ved bordet () er balansert av nedtrekk på eplet av Jorden (på grunn av tyngdekraften) (). Det er viktig å merke seg det disse to kreftene erikkeNewtons tredje lovpar. Den ene er tyngdekraften, den andre er en normal reaksjonsstyrke. Vekten av eplet kommer fra jorden og drar ned på eplet med en tyngdekraft. Deretter,  de eple trekker jorden oppover med en tyngdekraft med lik størrelse. Dette er den kraften som ville danne det tredje lovparet med epleets vekt. Denne kraften virker videre jorden og denne kraften er ikke vist i diagrammet.

Så, noe som opplever vekt, trekker også jorden oppover med en kraft som er lik den vekten. Selvfølgelig ser vi aldri at jorden rushing opp for å møte objektet. Dette skyldes, ifølge , . For en oppadgående trekk på jorden som har en størrelse på en typisk gjenstands vekt, er akselerasjonen av jorden ekstremt liten fordi jorden har en veldig stor masse.

Newtons tredje lov om bevegelseseksempel

Et eple med en masse på 0,13 kg faller. Finn vekten av epleet, og Newtons tredje lovpar av epleets vekt. Angi hvilken kropp denne andre kraften virker, og finn dette objektets akselerasjon.

For det første er vekten av eplet . Newtons tredje lovpar er epleet som drar jorden oppover. Dette har også samme størrelsesorden 1,28 N. Jorden har en masse på 5,97 × 10²⁴ kg. Akselerasjonen av Jorden på grunn av denne kraften er m s^-2, som er ubetydelig liten.

Vi benytter Newtons tredje lov om bevegelse når vi peddler en båt. Med padleen skyver vi vann bakover, og ifølge Newtons tredje lov om bevegelse skyver vannet padle fremover. Fordi peddelen er festet til båten, beveger båten seg også frem med padlen. På samme måte kan en rakett også lanseres takket være Newtons tredje lov om bevegelse. Raketen utstråler en masse luft som avgassing nedover, og luften propellar raketten oppover i sin tur.

Et godt eksempel som illustrerer en manglende forståelse av Newtons tredje lov om bevegelse er konseptet med en evigvarende bil drevet av et par magneter, ofte delt på internett trolling nettsteder. Ideen er illustrert nedenfor:

I følge denne ideen blir magneten festet til bilens motorvogn for alltid trukket frem av magneten holdt foran den. Siden tiltrekningen fortsetter på ubestemt tid, vil bilen bli akselerert fremover for alltid.

Denne naive ideen virker ikke fordi, ifølge Newtons tredje lov om bevegelse, vil magnet på bilkappen tiltrekke seg magneten foran den med en lik og motsatt kraft (til venstre, i dette diagrammet). Siden denne magneten også er festet til bilen ved stangen, vil denne kraften føre til at bilen beveger seg bakover. Til slutt ville de to styrkene helt avbryte hverandre (de er Newtons tredje lovpar, så du har samme størrelser og motsatte retninger), og bilen forblir stasjonær.