Třetí Newtonův pohybový zákon říká, že daná dvojice těles má každá akce stejnou a opačnou reakci. Třetí Newtonův pohybový zákon je jedním ze základních fyzikálních zákonů a je velmi užitečný v různých aspektech. Třetí Newtonův zákon představuje specifickou symetrii v povaze sil a vysvětluje, jak vždy existují ve dvojicích a jedno těleso nemůže vyvíjet sílu na druhé, aniž by zároveň nějakou sílu nezažilo.

Je to jeden z tři zákony pohybu dal Sir Isaac Newton. Třetí Newtonův pohybový zákon zdůrazňuje základní princip symetrie v přírodě. Říká nám, že síly jsou vždy součástí vzájemné výměny: když jedno těleso působí silou na druhé, nevyhnutelně na oplátku zažívá stejnou a opačnou sílu. Jednodušeji řečeno, nemůžete něco tlačit nebo tahat, aniž by to na vás něco tlačilo nebo táhlo zpět se stejnou silou, ale v opačném směru.

V tomto článku se dozvíme o Třetí Newtonův pohybový zákon, jeho definice, vzorec, odvození a příklady třetího pohybového zákona.

Obsah

pandy iterrows

• Co je Newtonův třetí pohybový zákon
• Vysvětlení třetího Newtonova pohybového zákona
• Formule třetího Newtonova pohybového zákona
• Příklady sil akce-reakce
• Příklady třetího Newtonova pohybového zákona
• Aplikace třetího Newtonova pohybového zákona

Co je Newtonův třetí pohybový zákon

Třetí Newtonův pohybový zákon říká, že když jedno těleso působí silou na druhé, první těleso pociťuje ekvivalent síly v opačném směru, než je vynaložená síla. Podle výše uvedeného tvrzení každá interakce zahrnuje dvojici sil působících na interagující objekty. Velikosti sil jsou stejné a síla na první předmět směřuje opačným směrem než síla na druhý předmět. Je to jeden ze tří základních zákony pohybu daný Sir Isaac Newton, který vede pohyb jakéhokoli předmětu v přírodě. Říká se mu také zákon akce a reakce.

Pojďme pochopit Newtonův třetí pohybový zákon jasněji pomocí následujících příkladů:

• Při pohybu po zemi tlačíme nohama zemi dozadu. Země také působí na naše nohy dopřednou silou stejné velikosti v opačném směru, což nás nutí postupovat vpřed.
• Kniha, když leží na stole. Kniha působí silou dolů díky své hmotnosti, ale nepadá dolů, proto je čistá síla působící na knihu nulová. Je to proto, že stůl působí na knihu stejnou a opačnou silou směrem nahoru.

Vysvětlení třetího Newtonova pohybového zákona

V obou výše uvedených příkladech vidíme, že na každé těleso působí dvě síly. V prvním příkladu, platnost Vyvíjenou našimi chodidly na zem je akční síla a v reakci na to země působí na naše chodidla stejnou opačnou silou. Ve druhém příkladu je síla vyvíjená hmotností knihy akční silou a síla, kterou působí stůl na knihu, je reakční silou.

Síla akce a reakce

Nyní se pojďme dozvědět o dvou termínech nazývaných Action a Reaction force, které se používají ve třetím Newtonově zákonu pohybu.

Akční síla: Počáteční vnější síla působící na těleso se nazývá akční síla.

Síla reakce: Síla, kterou tělo vyvine, aby reagovala na aktivní sílu v opačném směru, se nazývá reakční síla.

Z výše uvedeného případu lze třetí Newtonův pohybový zákon také uvést jako:

Pokud existuje nějaká interakce mezi dvěma tělesy (A a B), síla F_AB(síla, kterou působí těleso B na těleso A) se rovná síle F_NE(síla, kterou působí těleso A na těleso B), ale mají opačný směr.

Poznámka k akčním a reakčním silám

• Akční a reakční síly vyvíjejí různá tělesa a ne stejné těleso.
• Akce a reakce vždy probíhají současně a jsou vždy v páru.

Rozdíl mezi akční a reakční silou

Rozdíly mezi akční silou a reakční silou lze snadno pochopit na příkladech párů akce-reakce, jak je diskutováno níže v tabulce.

Zkontrolujte také, Zákon o Akce a reakce

Formule třetího Newtonova pohybového zákona

Třetí Newtonův pohybový zákon nebo matematický výraz je dán takto:

Uvažujme dva objekty A a B a A působí silou F_ABna ‚B‘ pak B bude také působit podobnou silou na A jako F_NEv opačném směru tak, že

F _AB = – F _NE

NEBO

virtuální paměť

F _AB + F _NE = 0

To nám říká, že celková síla vyvinutá systémem zahrnujícím A i B je nulová.

Příklady sil akce-reakce

Příroda má širokou škálu párů akce-reakce. Následuje několik příkladů uvedených níže,

• Příkladem dvojice akce-reakce je pohyb ryby vodou. Rybí ploutve se používají k tlačení vody dozadu. Tento tlak slouží k pohonu ryby vpřed. Velikost síly na vodu se rovná velikosti síly na rybu; velikost síly na vodu (dozadu) je opačná než velikost síly na rybu (dopředu).
• Let ptáka je příkladem dvojice akce-reakce. Vzduch je tlačen dolů ptačími křídly. Pták je vzduchem vytlačen výš.
• Plavec se tlačí proti vodě a voda ho tlačí zpět.
• Vrtulníky generují vztlak tím, že tlačí vzduch dolů, což má za následek vzestupnou reakční sílu.
• Horolezci se pomocí vertikálního lana pohánějí nahoru.
• Při chůzi po zemi působí člověk chodidly silou na zem ve směru vzad (akční síla) a podle třetího Newtonova pohybového zákona působí země opačnou a stejnou silou v dopředném směru jako reakční síla. , a tak můžeme chodit po zemi nebo po podlaze.

Příklady třetího Newtonova pohybového zákona

V našem každodenním životě existují různé příklady třetího Newtonova pohybového zákona. Některé z těchto příkladů jsou diskutovány následovně:

Střílení kulky ze zbraně

Když je kulka vypálena ze zbraně, zbraň působí na kulku silou F, kterou lze považovat za (akční sílu), přičemž současně kulka také působí na zbraň stejnou silou, která se nazývá zpětný ráz zbraně, kterou lze považovat za reakční síla.

Chytání míče

Hráč v poli, který chytá míč, zažije na jeho ruce sílu od míče (akční síla) a stejné množství síly je pozorováno také u míče (reakční síla). Níže uvedený obrázek ukazuje hráče v poli chytající míč, když hráč v poli chytí míč, zažije reakční sílu.

Pohyb člunu ve vodě

Jak se loď pohybuje ve vodě, je nejlepší způsob, jak vysvětlit Newtonův třetí pohybový zákon. Pozorujeme-li vodáka veslujícího na lodi, vidíme, že když lodník tlačí veslem vodu dozadu (akční síla), voda tlačí loď dopředu (reakční síla) a tímto způsobem se loď pohybuje ve vodě.

Prohlášení o ověření třetího Newtonova pohybového zákona

Všechny Newtonovy pohybové zákony jsou platné pouze v inerciálních soustavách. Dá se tedy s jistotou předpokládat, že třetí Newtonův pohybový zákon je také platný pouze v inerciální vztažné soustavě. Vztažný rámec je situace, ve které pozorovatel pozoruje okolí. Takže vztažná soustava, ve které je těleso buď v klidu, nebo se pohybuje konstantní rychlostí nebo nulovým zrychlením v přímce, je inerciální soustava.

Aplikace třetího Newtonova pohybového zákona

Třetí Newtonův pohybový zákon je jedním z nejvíce aplikovatelných zákonů v našem každodenním životě. Tento zákon používáme intuitivně, aniž bychom o tom vůbec přemýšleli, pokud se dostaneme do nerovnováhy, naše těla se pokusí použít sílu v opačném směru, abychom nespadli na zem. Některé další aplikace třetího Newtonova zákona jsou podrobně diskutovány takto:

"jaký je rozdíl mezi lvem a tygrem"

Rakety a tah

Raketový pohon je dalším příkladem použití třetího Newtonova zákona pohybu. Podle této teorie

Raketa je vypuštěna do vesmíru pomocí vztlaku vytvořeného uvolněním horkých plynů z jejího výfuku. Zde na obrázku níže raketa stoupá se zrychlením „a“, když použitá síla je „F“, ale stejné množství reaktivní síly je také vystaveno výfukovým plynům rakety.

Fungování raketového pohonu je stejné jako u dvojice akce-reakce v Newtonově třetím zákoně. V této situaci je spálení paliva a uvolnění horkých plynů z motoru rakety akcí a jím vytvořený vztlak je reakcí, která pošle raketu do vesmíru.

Plavání

Plavání je také příkladem sil akce a reakce. Když člověk plave a tlačí vodu dozadu pomocí rukou a nohou, voda na člověka působí stejnou silou ve směru dopředu. Akce při plavání je osoba, která tlačí vodu, a reakce je, že voda tlačí osobu.

Také Číst

• Newtonův druhý pohybový zákon
• Newtonův první pohybový zákon
• Zákony zachování hybnosti

Vyřešené příklady třetího Newtonova pohybového zákona

Příklad 1: Muž tlačí na zeď silou 100 N směrem na sever. Jakou silou působí zeď na muže?

Řešení:

vzhledem k tomu,

Akční síla, F je 100 N.

Podle třetího Newtonova pohybového zákona

Akční síla = – Reakční síla

Proto reakční síla = -100 N

To znamená, že reakční síla je rovna 100 N směrem na jih .

Příklad 2: Kriketový míček o hmotnosti 500 g, který se pohybuje rychlostí 20 m/s, je zasažen kriketovou pálkou, aby se vrátil po jeho původní dráze rychlostí 10 m/s. Vypočítejte změnu hybnosti, ke které došlo při pohybu kriketového míčku silou, kterou působí kriketová pálka.

Řešení:

vzhledem k tomu,

Hmotnost hokejového míče m je 500 g = 0,5 kg.

velikosti latexového písma

Počáteční rychlost koule u je 20 m/s.

Konečná rychlost míče po úderu v je 10 m/s.

Změna hybnosti = Konečná hybnost – Počáteční hybnost

Změna hybnosti = mv – mu

Změna hybnosti = m (v – u)

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

Změna hybnosti = 0,5 kg × 10 m/s

Změna hybnosti = 5 kg m/s

numpy meshgrid

Proto je změna hybnosti kriketového míčku silou vyvíjenou kriketovou pálkou 5 kg m/s .

Procvičte si úlohy na třetím Newtonově pohybovém zákonu

1. Pokud zatlačíte knihu na stůl silou 10 N doprava, jaká je reakční síla, kterou stůl na knihu působí?

2. Když plavec tlačí nohama vodu dozadu, jaká je reakční síla, která plavce pohání dopředu?

3. Raketový motor vytlačuje výfukové plyny dozadu silou 1 000 N. Jaká je podle třetího Newtonova zákona síla, která pohání raketu vpřed?

4. Pokud stojíte na koupelnové váze a působíte na ni silou 600 N směrem dolů, jakou silou na vás váha působí?

5. Když veslováte na člunu tak, že veslem tlačíte vodu dozadu, jaká je reakční síla, která posouvá loď vpřed?

Nejčastější dotazy k Newtonově třetímu zákonu pohybu

Co říká třetí Newtonův pohybový zákon?

Podle třetího Newtonova pohybového zákona má každá akce stejnou a opačnou reakci.

Je třetí Newtonův zákon důležitý pro třídu 9?

Ano, třetí Newtonův pohybový zákon je pro třídu 9 velmi důležitý. Ve skutečnosti jsou všechny tři pohybové zákony velmi důležité.

Jaké jsou příklady Newtonova třetího zákona pohybu v každodenním životě?

V našem každodenním životě existují různé podmínky, kdy dodržujeme třetí Newtonův zákon v akci. Některé z příkladů vysvětlujících Newtonův třetí zákon jsou např.

• Raketa stoupající vzhůru tlačí horké plyny dolů.
• Zpětný ráz je pozorován, když vystřelíme kulku ze zbraně.
• Při pohybu vpřed tlačíme nohama na zem dozadu.

Co je vzorec třetího Newtonova pohybového zákona?

Třetí Newtonův pohybový zákon je uveden jako F_AB= F_NEcož znamená, že síla, kterou působí A na B, se rovná síle, kterou působí B na A

Co je kontaktní síla a nekontaktní síla?

Existují dva různé typy sil

• Kontaktní síla: Síla, která působí pouze při kontaktu dvou těles, se nazývá kontaktní síly. Příklad: Tření atd.
• Nekontaktní síla: Síla, která působí na dvě tělesa, aniž by byla v kontaktu, se nazývá nekontaktní síly. Příklad: elektrostatická síla, magnetická síla atd.

Co jsou dvojice třetího zákona a síly?

Dvojice akce-reakce se nazývá dvojice třetího zákona-síla. Mezi takové dvojice patří např.

• Výstřel kulky a zpětný ráz zbraně
• Raketa letí nahoru a horké plyny klesají

Pokud se chtěl astronaut posunout nahoru, kterým směrem by měl hodit předmět? Proč?

Pokud se chtěl astronaut posunout nahoru, měl by hodit předmět dolů, protože síla směřující dolů vytváří reakční sílu, která astronauta pohybuje nahoru.

Působí váha a normální síla na blok umístěný na rovném povrchu zvaném pár akce-reakce?

Ano, váha a normálová síla působící na blok umístěný na rovném povrchu jsou dvojice akce-reakce. Zde váha objektu působí dolů a normálová síla působí nahoru a obě síly se vzájemně ruší, což má za následek žádné zrychlení.