A treia lege a mișcării a lui Newton afirmă că o pereche dată de corpuri, fiecare acțiune are o reacție egală și opusă. A treia lege a mișcării a lui Newton este una dintre legile de bază ale fizicii și este foarte utilă în diverse aspecte. A treia lege a lui Newton reprezintă o simetrie specifică în natura forțelor și explică modul în care acestea există întotdeauna în perechi, iar un corp nu poate exercita o forță asupra altuia fără a experimenta și o forță.

Este unul dintre trei legi ale mișcării dat de Sir Isaac Newton. A treia lege a mișcării a lui Newton evidențiază un principiu fundamental al simetriei în natură. Ne spune că forțele fac întotdeauna parte dintr-un schimb reciproc: atunci când un corp exercită o forță asupra altuia, în mod inevitabil experimentează o forță egală și opusă în schimb. În termeni mai simpli, nu poți împinge sau trage ceva fără ca acel ceva să te împingă sau să te tragă înapoi cu aceeași forță, dar în direcția opusă.

În acest articol, vom afla despre A treia lege a mișcării a lui Newton, definiția sa, formula, derivarea și exemplele de a treia lege a mișcării.

Cuprins

cum se deschide un fișier json

• Care este a treia lege a mișcării a lui Newton
• Explicația celei de-a treia legi a mișcării a lui Newton
• Formula a treia legii a mișcării a lui Newton
• Exemple de forțe de acțiune-reacție
• Exemple de a treia lege a mișcării a lui Newton
• Aplicații ale celei de-a treia legi a mișcării a lui Newton

Care este a treia lege a mișcării a lui Newton

A treia lege a mișcării a lui Newton afirmă că atunci când un corp exercită o forță asupra altuia, primul corp simte o forță echivalentă în direcția opusă forței exercitate. Conform afirmației de mai sus, fiecare interacțiune implică o pereche de forțe exercitate asupra obiectelor care interacționează. Mărimile forțelor sunt egale, iar forța asupra primului element este direcționată în direcția opusă forței asupra celui de-al doilea element. Este unul dintre cele trei fundamentale legile mișcării dat de Sir Isaac Newton care ghidează mişcare a oricărui obiect din natură. Se mai numește și Legea acțiunii și a reacției.

Să înțelegem mai clar a treia lege a mișcării a lui Newton cu ajutorul următoarelor exemple:

• În timp ce ne mișcăm pe pământ, împingem solul înapoi de picioare. Pământul exercită, de asemenea, o forță de înaintare asupra picioarelor noastre de mărime egală în direcția opusă, ceea ce ne face să mergem înainte.
• O carte când stai întins pe o masă. Cartea exercită o forță descendentă datorită greutății sale, dar nu cade, prin urmare forța netă asupra cărții este zero. Acest lucru se datorează faptului că masa exercită o forță egală și opusă asupra cărții în direcția ascendentă.

Explicația celei de-a treia legi a mișcării a lui Newton

În ambele exemple enumerate mai sus, putem vedea că există două forțe care acționează asupra fiecărui corp. În primul exemplu, forta exercitată de picioarele noastre pe pământ este forța de acțiune și, ca răspuns la aceasta, pământul exercită o forță opusă egală asupra picioarelor noastre. În al doilea exemplu, forța exercitată de greutatea cărții este forța de acțiune, iar forța exercitată de tabel asupra cărții este forța de reacție.

Forța de acțiune și reacție

Acum, să învățăm despre doi termeni numiți forță de acțiune și forță de reacție, care sunt utilizați în a treia lege a mișcării a lui Newton.

Forța de acțiune: Forța exterioară inițială exercitată asupra corpului se numește forță de acțiune.

Forță de reacție: Forța pe care o exercită corpul pentru a răspunde la forța activă în direcția opusă se numește forță de reacție.

Din cazul de mai sus, cea de-a treia lege a mișcării a lui Newton poate fi formulată și astfel:

Dacă există vreo interacțiune între două corpuri (A și B), forța F_AB(forța aplicată de corpul B asupra corpului A) este egală cu forța F_NU(forța aplicată de corpul A asupra corpului B) dar sunt opuse ca direcție.

Notă despre forțele de acțiune și reacție

• Forțele de acțiune și de reacție sunt exercitate de corpuri diferite și nu de același corp.
• Acțiunea și Reacția apar întotdeauna simultan și sunt întotdeauna în pereche.

Diferența dintre forța de acțiune și forța de reacție

Diferențele dintre forța de acțiune și forța de reacție pot fi ușor de înțeles prin exemplele de perechi acțiune-reacție, așa cum se discută mai jos în tabel.

De asemenea, verificați, Legea a Acțiune și reacție

Formula a treia legii a mișcării a lui Newton

Formula sau expresia matematică a treia lege a mișcării a lui Newton este dată după cum urmează:

Să considerăm două obiecte A și B, iar A exercită o forță F_ABpe „B”, atunci B va exercita și asupra lui A o forță similară cu F_NUîn sens opus astfel încât

opacitatea tranziției css

F _AB = – F _NU

SAU

F _AB + F _NU = 0

Aceasta ne spune că forța totală exercitată de sistemul care cuprinde atât A cât și B este zero.

Exemple de forțe de acțiune-reacție

Natura are o gamă largă de perechi acțiune-reacție. Următoarele sunt câteva exemple enumerate mai jos,

• Un exemplu de pereche acțiune-reacție este mișcarea unui pește prin apă. Înotatoarele unui pește sunt folosite pentru a împinge apa înapoi. Această împingere servește la propulsarea peștilor înainte. Mărimea forței asupra apei este egală cu mărimea forței asupra peștilor; mărimea forței asupra apei (înapoi) este opusă mărimii forței asupra peștilor (înainte).
• Zborul păsării este un exemplu de pereche acțiune-reacție. Aerul este împins în jos de aripile păsării. Pasărea este împinsă mai sus de aer.
• Un înotător împinge în sus împotriva apei, iar apa îl împinge înapoi.
• Elicopterele generează portanță forțând aerul în jos, rezultând o forță de reacție ascendentă.
• Alpiniștii își folosesc frânghia verticală pentru a se propulsa în sus.
• În timp ce merge pe pământ, o persoană exercită o forță asupra solului în direcția înapoi cu picioarele (forța de acțiune) și conform celei de-a treia legi a mișcării a lui Newton, solul exercită o forță opusă și egală în direcția înainte ca forță de reacție. , și astfel putem merge pe jos sau pe podea.

Exemple de a treia lege a mișcării a lui Newton

Există diverse exemple de a treia lege a mișcării a lui Newton în viața noastră de zi cu zi. Unele dintre aceste exemple sunt discutate după cum urmează:

Trage cu un glonț dintr-o armă

Când un glonț este tras dintr-un pistol, pistolul aplică o forță F glonțului care poate fi considerată ca (forță de acțiune), în timp ce simultan glonțul aplică aceeași forță asupra pistolului numită recul pistolului care poate fi considerat ca fiind forța de reacție.

Prinderea unei mingi

Un jucător care prinde o minge experimentează o forță asupra mâinii sale de către minge (forță de acțiune) și aceeași cantitate de forță este observată și de minge (forță de reacție). Imaginea de mai jos arată un jucător care prinde o minge, când jucătorul prinde mingea, experimentează forța de reacție.

Mișcarea unei bărci în apă

Modul în care o barcă se mișcă în apă este cel mai bun mod de a explica a treia lege a mișcării a lui Newton. Dacă observăm un barcagi care vâslește barca, vedem că atunci când barcagiul împinge apa înapoi cu vâsla (forța de acțiune) apa împinge barca înainte (forța de reacție) și în acest fel, o barcă se mișcă în apă.

Validarea declarației celei de-a treia legi a mișcării a lui Newton

Toate legile mișcării lui Newton sunt valabile numai în cadrele inerțiale. Deci, este sigur să presupunem că a treia lege a mișcării a lui Newton este valabilă doar în cadrul de referință inerțial. Cadrul de referință este o situație în care observatorul observă împrejurimile. Deci, un cadru de referință în care fie corpul este în repaus sau se mișcă cu o viteză constantă sau accelerație zero în linie dreaptă este un cadru inerțial

Aplicații ale celei de-a treia legi a mișcării a lui Newton

A treia lege a mișcării a lui Newton este una dintre cele mai aplicabile legi în viața noastră de zi cu zi. Folosim această lege în mod intuitiv, fără să ne gândim măcar la ea, dacă avem dezechilibru, corpurile noastre încearcă să aplice forță în direcția opusă, astfel încât să nu cădem pe pământ. Alte aplicații ale celei de-a treia legi a lui Newton sunt discutate în detaliu, după cum urmează:

Rachete și tracțiune

Propulsia rachetei este un alt exemplu de utilizare a celei de-a treia legi a mișcării a lui Newton. Conform acestei teorii,

O rachetă este lansată în spațiu folosind forța creată prin eliberarea gazelor fierbinți din evacuarea ei. Aici, în imaginea de mai jos, o rachetă crește cu accelerația „a” atunci când forța aplicată este „F”, dar o cantitate egală de forță reactivă este experimentată și de gazele de eșapament ale rachetei.

Funcționarea propulsiei rachetei este aceeași cu perechea acțiune-reacție din a treia lege a lui Newton. În această situație, arderea combustibilului și eliberarea gazelor fierbinți din motorul rachetei este acțiunea, iar forța creată de aceasta este reacția care trimite racheta în spațiu.

cati mb intr-un gb

Înot

Înotul este, de asemenea, un exemplu de forțe de acțiune și reacție. Când o persoană înoată și împinge apa înapoi cu ajutorul mâinilor și picioarelor sale, apa exercită o forță egală asupra persoanei în direcția înainte. Acțiunea în înot este persoana care împinge apa, iar reacția este apa care împinge persoana.

De asemenea, Citeste

• A doua lege a mișcării a lui Newton
• Prima lege a mișcării a lui Newton
• Legile conservării impulsului

Exemple rezolvate despre a treia lege a mișcării a lui Newton

Exemplul 1: Un om împinge un zid cu o forță de 100N spre nord. Ce forță exercită zidul asupra bărbatului?

Soluţie:

Dat,

Forța de acțiune, F este 100 N.

Conform celei de-a treia legi a mișcării a lui Newton,

Forța de acțiune = – Forța de reacție

Prin urmare, forța de reacție = -100 N

Adică, forța de reacție este egală cu 100 N spre sud .

Exemplul 2: O minge de cricket cu o masă de 500 g care călătorește cu 20 m/s este lovită de o bâtă de cricket pentru a o întoarce pe traseul inițial cu o viteză de 10 m/s. Calculați modificarea impulsului care a avut loc în mișcarea mingii de cricket prin forța aplicată de bâta de cricket.

Soluţie:

șir pentru a char java

Dat,

Masa mingii de hochei, m este 500 g = 0,5 kg.

Viteza inițială a mingii, u este de 20 m/s.

Viteza finală a mingii după lovire, v este 10 m/s.

Modificare a impulsului = impuls final – impuls inițial

Modificarea impulsului = mv – mu

Modificarea impulsului = m (v – u)

Modificarea impulsului = 0,5 kg × (20 m/s – 10 m/s)

Modificarea impulsului = 0,5 kg × 10 m/s

Modificarea impulsului = 5 kg m/s

Prin urmare, schimbarea impulsului mingii de cricket de către forța aplicată de bâta de cricket este 5 kg m/s .

Practicați probleme cu privire la a treia lege a mișcării a lui Newton

1. Dacă împingi o carte pe o masă cu o forță de 10 N spre dreapta, care este forța de reacție exercitată de masă asupra cărții?

2. Când un înotător împinge apa înapoi cu picioarele, care este forța de reacție care îl propulsează pe înotător înainte?

3. Un motor de rachetă elimină gazele de eșapament înapoi cu o forță de 1.000 N. Conform celei de-a treia legi a lui Newton, care este forța care propulsează racheta înainte?

șir de caractere java înlocuiți

4. Dacă stai pe un cântar de baie și exerciți asupra ei o forță în jos de 600 N, ce forță exercită cântarul asupra ta?

5. Când vâsliți o barcă împingând apa înapoi cu o vâslă, care este forța de reacție care mișcă barca înainte?

Întrebări frecvente despre a treia lege a mișcării a lui Newton

Ce afirmă a treia lege a mișcării a lui Newton?

Conform celei de-a treia legi a mișcării a lui Newton, fiecare acțiune are o reacție egală și opusă.

Este importantă a treia lege a lui Newton pentru clasa 9?

Da, a treia lege a mișcării a lui Newton este foarte importantă pentru clasa 9. De fapt, toate cele trei legi ale mișcării sunt foarte importante.

Care sunt exemplele celei de-a treia legi a mișcării a lui Newton în viața de zi cu zi?

Există diverse condiții în viața noastră de zi cu zi în care observăm a treia lege a lui Newton în acțiune. Unele dintre exemplele care explică a treia lege a lui Newton sunt:

• O rachetă care merge în sus împinge gazele fierbinți în jos.
• Recul este observat atunci când tragem un glonț din armă.
• În timp ce mergem înainte, împingem solul înapoi cu picioarele.

Care este formula a treia lege a mișcării a lui Newton?

Formula a treia legii a mișcării a lui Newton este dată ca F_AB= F_NUceea ce înseamnă că forța exercitată de A asupra lui B este egală cu forța exercitată de B asupra lui A

Care sunt forța de contact și forța fără contact?

Există două tipuri diferite de forțe

• Forța de contact: Forța care acționează numai atunci când două corpuri sunt în contact se numește Forțe de Contact. Exemplu: frecare etc.
• Forța fără contact: Forța care acționează asupra a două corpuri fără a fi ele în contact se numește Forțe fără contact. Exemplu: forță electrostatică, forță magnetică etc.

Ce sunt perechile a treia lege-forță?

Perechea Acțiune-Reacție se numește perechea a treia lege-forță. O astfel de pereche include,

• Tragerea glonțului și recul pistolului
• Racheta mergând în sus și gazele fierbinți mergând în jos

Dacă astronautul a vrut să se miște în sus, în ce direcție ar trebui să arunce obiectul? De ce?

Dacă astronautul dorea să se miște în sus, ar trebui să arunce obiectul în jos, deoarece forța în jos creează o forță de reacție ascendentă care mișcă astronautul în sus.

Greutatea și Forța Normală acționează asupra unui bloc plasat pe o suprafață plană numită pereche Acțiune-Reacție?

Da, greutatea și forța normală care acționează asupra unui bloc plasat pe o suprafață plană sunt perechi acțiune-reacție. Aici greutatea obiectului acționează în jos, iar forța normală acționează în sus și ambele forțe se anulează reciproc, rezultând nicio accelerație.