logo

Tretí Newtonov pohybový zákon

Tretí Newtonov pohybový zákon uvádza, že daná dvojica telies má každá akcia rovnakú a opačnú reakciu. Tretí Newtonov pohybový zákon je jedným zo základných fyzikálnych zákonov a je veľmi užitočný v rôznych aspektoch. Tretí Newtonov zákon predstavuje špecifickú symetriu v povahe síl a vysvetľuje, ako vždy existujú v pároch a jedno teleso nemôže pôsobiť silou na druhé bez toho, aby tiež nezažilo silu.

Je to jeden z tri zákony pohybu podal Sir Isaac Newton. Tretí Newtonov pohybový zákon zdôrazňuje základný princíp symetrie v prírode. Hovorí nám, že sily sú vždy súčasťou vzájomnej výmeny: keď jedno telo pôsobí silou na druhé, nevyhnutne na oplátku zažíva rovnakú a opačnú silu. Zjednodušene povedané, nemôžete niečo tlačiť alebo ťahať bez toho, aby vás niečo netlačilo alebo neťahalo späť rovnakou silou, ale v opačnom smere.



V tomto článku sa dozvieme o Tretí Newtonov pohybový zákon, jeho definícia, vzorec, odvodenie a príklady tretieho pohybového zákona.

Isaac Newton

Obsah



vznášajúce sa css

Čo je Newtonov tretí pohybový zákon

Tretí Newtonov pohybový zákon uvádza, že keď jedno teleso pôsobí silou na druhé, prvé teleso pociťuje ekvivalent sily v opačnom smere ako je vynaložená sila. Podľa vyššie uvedeného tvrdenia každá interakcia zahŕňa pár síl pôsobiacich na interagujúce objekty. Veľkosti síl sú rovnaké a sila na prvý predmet smeruje opačným smerom ako sila na druhý predmet. Je jedným z troch základných pohybové zákony daný Sir Isaac Newton, ktorý vedie pohybu akéhokoľvek predmetu v prírode. Nazýva sa aj Zákon akcie a reakcie.

Poďme pochopiť Newtonov tretí pohybový zákon jasnejšie pomocou nasledujúcich príkladov:

  • Počas pohybu po zemi tlačíme nohami dozadu zem. Zem tiež pôsobí silou vpred na naše chodidlá rovnakej veľkosti v opačnom smere, čo nás núti pohybovať sa vpred.
  • Kniha, keď leží na stole. Kniha pôsobí svojou hmotnosťou smerom nadol, ale nepadá, preto je čistá sila na knihu nulová. Stôl totiž pôsobí na knihu rovnakou a opačnou silou smerom nahor.

Vysvetlenie tretieho Newtonovho pohybového zákona

V oboch príkladoch uvedených vyššie môžeme vidieť, že na každé teleso pôsobia dve sily. V prvom príklade je sila vyvíjaná našimi nohami na zem je akčná sila a v reakcii na to pôsobí zem rovnakou opačnou silou na naše nohy. V druhom príklade je sila, ktorou pôsobí hmotnosť knihy, akčná sila a sila, ktorou pôsobí stôl na knihu, je reakčná sila.



Akčná a reakčná sila

Teraz sa pozrime na dva pojmy nazývané Akčná a Reakčná sila, ktoré sa používajú v treťom Newtonovom pohybovom zákone.

Akčná sila: Počiatočná vonkajšia sila pôsobiaca na telo sa nazýva akčná sila.

Reakčná sila: Sila, ktorou telo reaguje na aktívnu silu v opačnom smere, sa nazýva reakčná sila.

Z vyššie uvedeného prípadu možno tretí Newtonov pohybový zákon uviesť aj takto:

Ak existuje interakcia medzi dvoma telesami (A a B), sila FAB(sila, ktorou pôsobí teleso B na teleso A) sa rovná sile FNIE(sila pôsobiaca telesom A na teleso B), ale majú opačný smer.

Poznámka k akčným a reakčným silám

  • Akčné a reakčné sily pôsobia rôznymi telesami a nie tým istým telesom.
  • Akcia a reakcia sa vždy vyskytujú súčasne a vždy sú v páre.

Rozdiel medzi akčnou a reakčnou silou

Rozdiely medzi akčnou silou a reakčnou silou možno ľahko pochopiť pomocou príkladov párov akčná reakcia, ako je uvedené nižšie v tabuľke.

Akčná sila

Reakčná sila

Hmotnosť knihy ležiacej na stole pôsobiaca smerom nadol je akčná sila. Sila, ktorou pôsobí stôl na knihu smerom nahor, je sila reakcie.
Sila, ktorou raketa pôsobí na spálené plyny v smere dole, je akčná sila. Sila, ktorou plyny pôsobia na raketu smerom nahor, je sila reakcie.
Sila vyvíjaná zbraňou na guľku v smere dopredu je akčná sila. Sila vyvíjaná guľkou na zbraň v smere dozadu je reakčná sila.

Tiež skontrolujte, Zákon o Akcia a reakcia

Formula tretieho Newtonovho pohybového zákona

Tretí Newtonov pohybový zákon alebo matematický výraz je daný takto:

Uvažujme dva objekty A a B a A pôsobí silou FABna „B“, potom B bude tiež vyvíjať podobnú silu na A ako FNIEv opačnom smere tak, že

F AB = – F NIE

ALEBO

xor v jazyku Java

F AB + F NIE = 0

To nám hovorí, že celková sila vyvíjaná systémom obsahujúcim A aj B je nulová.

Príklady akčných-reakčných síl

Príroda má širokú škálu párov akcie a reakcie. Nasleduje niekoľko príkladov uvedených nižšie,

  • Príkladom dvojice akcia-reakcia je pohyb ryby vo vode. Rybie plutvy sa používajú na zatlačenie vody dozadu. Tento tlak slúži na poháňanie ryby dopredu. Veľkosť sily na vodu sa rovná veľkosti sily na rybu; veľkosť sily na vodu (dozadu) je opačná ako veľkosť sily na rybu (dopredu).
  • Let vtáka je príkladom páru akcie a reakcie. Vzduch je tlačený nadol krídlami vtákov. Vtáka je vzduchom vytlačená vyššie.
  • Plavec sa tlačí proti vode a voda ho tlačí späť.
  • Vrtuľníky vytvárajú vztlak tlačením vzduchu nadol, čo vedie k reakčnej sile smerom nahor.
  • Horolezci sa pomocou vertikálneho lana posúvajú nahor.
  • Pri chôdzi po zemi pôsobí človek nohami na zem silou vzad (akčná sila) a podľa tretieho Newtonovho zákona o pohybe pôsobí zem opačnou a rovnakou silou v smere dopredu ako reakčná sila. , a tak môžeme chodiť po zemi alebo po podlahe.

Príklady tretieho Newtonovho pohybového zákona

V našom každodennom živote existujú rôzne príklady tretieho Newtonovho zákona pohybu. Niektoré z týchto príkladov sú diskutované nasledovne:

Streľba guľky z pištole

Keď je guľka vystrelená zo zbrane, zbraň pôsobí silou F na guľku, ktorú možno považovať za (akčnú silu), zatiaľ čo guľka súčasne pôsobí rovnakou silou na zbraň, ktorá sa nazýva spätný ráz zbrane, ktorú možno považovať za reakčná sila.

Chytanie lopty

Hráč v poli, ktorý chytí loptu, pociťuje na svoju ruku silu loptičky (akčná sila) a rovnaké množstvo sily pozoruje aj loptička (reakčná sila). Obrázok uvedený nižšie ukazuje hráča v poli chytajúceho loptu, keď hráč v poli chytí loptu, zažije reakčnú silu.

Pohyb člna vo vode

Ako sa loď pohybuje vo vode, je najlepší spôsob, ako vysvetliť Newtonov tretí pohybový zákon. Ak pozorujeme veslujúceho člna, vidíme, že keď čln tlačí veslom vodu dozadu (akčná sila), voda tlačí čln dopredu (reakčná sila) a takto sa čln pohybuje vo vode.

Newton

Vyhlásenie Overenie tretieho Newtonovho pohybového zákona

Všetky Newtonove pohybové zákony platia len v inerciálnych sústavách. Dá sa teda s istotou predpokladať, že aj tretí Newtonov pohybový zákon platí len v inerciálnej referenčnej sústave. Vzťažný rámec je situácia, v ktorej pozorovateľ pozoruje okolie. Takže referenčná sústava, v ktorej je telo buď v pokoji, alebo sa pohybuje konštantnou rýchlosťou alebo nulovým zrýchlením v priamke, je inerciálna sústava.

Aplikácia tretieho Newtonovho pohybového zákona

Tretí Newtonov zákon pohybu je jedným z najviac platných zákonov v našom každodennom živote. Tento zákon používame intuitívne bez toho, aby sme o tom premýšľali, ak máme nerovnováhu, naše telá sa snažia použiť silu v opačnom smere, aby sme nespadli na zem. Niektoré ďalšie aplikácie tretieho Newtonovho zákona sú podrobne diskutované takto:

Rakety a ťah

Raketový pohon je ďalším príkladom použitia Newtonovho tretieho zákona pohybu. Podľa tejto teórie,

Raketa je vypustená do vesmíru pomocou vztlaku vytvoreného uvoľnením horúcich plynov z jej výfuku. Tu na obrázku nižšie raketa stúpa so zrýchlením „a“, keď je použitá sila „F“, ale rovnaké množstvo reaktívnej sily je vystavené aj výfukovým plynom rakety.

Raketa zrýchľuje

Fungovanie raketového pohonu je rovnaké ako v prípade dvojice akcia-reakcia v Newtonovom treťom zákone. V tejto situácii je spaľovanie paliva a uvoľňovanie horúcich plynov z motora rakety akciou a ňou vytvorený vztlak je reakciou, ktorá posiela raketu do vesmíru.

Plávanie

Plávanie je tiež príkladom akčných a reakčných síl. Keď človek pláva a pomocou rúk a nôh tlačí vodu dozadu, voda na človeka pôsobí rovnakou silou v smere dopredu. Akcia pri plávaní je osoba, ktorá tlačí vodu, a reakcia je, že voda tlačí osobu.

Tiež si prečítajte

  • Newtonov druhý pohybový zákon
  • Newtonov prvý pohybový zákon
  • Zákony zachovania hybnosti

Vyriešené príklady tretieho Newtonovho pohybového zákona

Príklad 1: Muž tlačí na stenu silou 100 N smerom na sever. Akou silou pôsobí stena na muža?

synchronizácia vlákien

Riešenie:

Vzhľadom na to,

Akčná sila, F je 100 N.

Podľa tretieho Newtonovho zákona pohybu

Akčná sila = – Reakčná sila

Preto reakčná sila = -100 N

To znamená, že reakčná sila sa rovná 100 N smerom na juh .

Príklad 2: Kriketová loptička s hmotnosťou 500 g, ktorá sa pohybuje rýchlosťou 20 m/s, je zasiahnutá kriketovou pálkou, aby sa vrátila po jej pôvodnej dráhe rýchlosťou 10 m/s. Vypočítajte zmenu hybnosti, ktorá nastala pri pohybe kriketovej loptičky silou pôsobiacou na kriketovú pálku.

Riešenie:

Vzhľadom na to,

Hmotnosť hokejovej lopty m je 500 g = 0,5 kg.

konečný automat

Počiatočná rýchlosť lopty u je 20 m/s.

Konečná rýchlosť lopty po údere v je 10 m/s.

Zmena hybnosti = Konečná hybnosť – Počiatočná hybnosť

Zmena hybnosti = mv – mu

Zmena hybnosti = m (v – u)

Zmena hybnosti = 0,5 kg × (20 m/s – 10 m/s)

Zmena hybnosti = 0,5 kg × 10 m/s

Zmena hybnosti = 5 kg m/s

Preto je zmena hybnosti kriketovej loptičky silou aplikovanou kriketovou pálkou 5 kg m/s .

Precvičte si úlohy na treťom Newtonovom pohybovom zákone

1. Ak zatlačíte knihu na stôl silou 10 N doprava, aká je reakčná sila, ktorou pôsobí stôl na knihu?

2. Keď plavec tlačí nohami vodu dozadu, aká je reakčná sila, ktorá poháňa plavca dopredu?

3. Raketový motor vytláča výfukové plyny smerom dozadu silou 1 000 N. Aká sila podľa tretieho Newtonovho zákona poháňa raketu dopredu?

4. Ak sa postavíte na kúpeľňovú váhu a pôsobíte na ňu silou 600 N smerom nadol, akou silou na vás váha pôsobí?

5. Keď veslováte na člne tak, že tlačíte vodu veslom dozadu, aká je reakčná sila, ktorá posúva čln dopredu?

Časté otázky týkajúce sa tretieho Newtonovho zákona pohybu

Čo hovorí Tretí Newtonov pohybový zákon?

Podľa tretieho Newtonovho zákona pohybu má každá akcia rovnakú a opačnú reakciu.

výroková logika

Je tretí Newtonov zákon dôležitý pre triedu 9?

Áno, Newtonov tretí pohybový zákon je veľmi dôležitý pre triedu 9. V skutočnosti sú všetky tri pohybové zákony veľmi dôležité.

Aké sú príklady tretieho Newtonovho zákona pohybu v každodennom živote?

V našom každodennom živote existujú rôzne podmienky, pri ktorých dodržiavame tretí Newtonov zákon v činnosti. Niektoré z príkladov vysvetľujúcich Newtonov tretí zákon sú,

  • Raketa stúpajúca nahor tlačí horúce plyny nadol.
  • Spätný ráz je pozorovaný, keď vystrelíme guľku z pištole.
  • Pri pohybe dopredu tlačíme nohami na zem dozadu.

Čo je vzorec tretieho Newtonovho pohybového zákona?

Tretí vzorec Newtonovho pohybového zákona je uvedený ako FAB= FNIEčo znamená, že sila, ktorou pôsobí A na B, sa rovná sile, ktorú pôsobí B na A

Čo sú kontaktná sila a nekontaktná sila?

Existujú dva rôzne typy síl

  • Kontaktná sila: Sila, ktorá pôsobí iba vtedy, keď sú dve telesá v kontakte, sa nazývajú kontaktné sily. Príklad: trenie atď.
  • Nekontaktná sila: Sila, ktorá pôsobí na dve telesá bez toho, aby boli v kontakte, sa nazýva bezkontaktné sily. Príklad: Elektrostatická sila, magnetická sila atď.

Čo sú páry Tretí zákon-Sila?

Dvojica akcia-reakcia sa nazýva dvojica tretieho zákona-sila. Medzi takéto dvojice patrí napr.

  • Výstrel guľky a spätný ráz zbrane
  • Raketa stúpa nahor a horúce plyny smerom nadol

Ak sa chcel astronaut posunúť nahor, ktorým smerom by mal hodiť predmet? prečo?

Ak sa chcel astronaut pohnúť nahor, mal by hodiť predmet nadol, pretože sila smerom nadol vytvára reakčnú silu nahor, ktorá posúva astronauta nahor.

Pôsobí hmotnosť a normálna sila na blok umiestnený na rovnom povrchu nazývanom pár Akcia-Reakcia?

Áno, váha a normálová sila pôsobiaca na blok umiestnený na rovnom povrchu sú páry akcie a reakcie. Hmotnosť predmetu tu pôsobí nadol a normálová sila nahor a obe sily sa navzájom rušia, čo vedie k žiadnemu zrýchleniu.