Сила действия равна силе противодействия
Третий закон Ньютона: Сила действия равна силе противодействия.
Закон был впервые сформулирован английским физиком Исааком Ньютоном (1642 – 1727) в книге «Математические начала натуральной философии» (1687 г.):
Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе, взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны.
Примеры
"Помяни мое слово, что лет через тридцать женщины займут в мире неслыханную власть. Они будут одеваться, как индийские идолы. Они будут попирать нас, мужчин, как презренных, низкопоклонных рабов. Их сумасбродные прихоти и капризы станут для нас мучительными законами. И все оттого, что мы целыми поколениями не умели преклоняться и благоговеть перед любовью. Это будет месть. Знаешь закон: сила действия равна силе противодействия."
Третий закон Ньютона. Прочитать по новому
1.Историческая формулировка:
Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе — взаимодействия двух тел друг на друга равны и направлены в противоположные стороны.
2.Современная формулировка.
Тела попарно действуют друг на друга с силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей центры масс этих тел (абсолютно-твердые тела), равными по модулю и противоположными по направлению:
3. Попробуем рассмотреть этот процесс немного по новому.
пример 1. Мы толкаем тележку (или поднимаем груз)используя силу рук.
Что мы видим здесь? Сила одна,а точки опоры — две.
Оказывается этот типичный случай (см. рис.) действия силы отличается от случая описанного в третьем законе: там две силы и действуют они на одно тело, а это (как говорят в Одессе) две большие разницы.
4.Силы (действующая и противодействующая) по третьему закону Н. должны уничтожаться.(!) Может быть это происходит по тому,что противодействующей силы нет?
5. Мы утверждаем, что для действия силы нужны всегда две точки опоры.
И то что мы.что мы называем Законом действия и противодействия,вытекающим из 3 закона Н.
на самом деле вводит нас в заблуждение: Силы противодействия нет, а есть одна сила действующая на две точки опоры в противоположных направлениях.
6. Давайте рассмотрим ситуацию так как она описана в Третьем законе.
Речь идет о взаимодействии двух тел:
Возьмем два динамометра, сцепим их крюками и будем тянуть их в разные стороны.
Оба динамометра покажут силу равную по модулю. Так пишет учебник.
Если тело неподвижно,то — да.
А если встать на напольные весы в лифте(который будет свободно падать),то весы не покажут ничего! Куда делась сила противодействия? Сила притяжения есть, а где сила, которая должна подтвердить третий закон?
7. Дело в том,что сила не может взяться ниоткуда,сама по себе.
То что мы принимаем за силу противодействия есть сама сила действия. Например толкая стену рукой мы чувствуем действие стены на руку и воспринимаем это как противодействие.
Но это субъективно. Результат — травма руки, это не результат противодействия стены,которая неподвижна, а результат действия руки. По моему это очевидно.
8. А теперь еще раз,на примере.
Человек стоит в лодке и веслом отталкивается от берега с силой в 10Н.
Третий закон говорит, что берег (рождая силу противодействия) толкает лодку от берега.
Сама сила рук якобы отталкивать лодку не может так как она направлена в сторону берега.
Теперь второй опыт. Человек находится на середине озера и отталкивает веслом другую
лодку с силой 10 Н. Лодки разойдутся в разные стороны. Очевидно не так интенсивно как
в случае если с той же силой отталкиваться от берега. Каждая лодка получит усилие
в 5Н.
9. Все дело в том что сила в этом случае осталась одна она разложилась на две,а никакие другие не рождала.
10. Вывод. При действии одной силы она имеет две точки опоры и распадается на две силы ,противоположные по направлению.
11.Так же как мы несколько сил,действующих на тел, можем геометрически выразить через одну — результирующую. Так и одна сила действующая через две точки опоры разлагается на две.
12. Третий закон говорит о взаимодействии двух тел, о двух силах равных по модулю и имеющих общую природу.
Мы говорим, что сила действия и противодействия это одна сила, которая делиться по числу точек приложения (обычно две) и действие которой распространено по прямой соединяющей эти точки приложения силы в противоположных
направлениях.
Таким образом никакого противодействия в ответ на действие нет.
И если выразить в формуле:
Fо = Fд + Fп где сила общая (первичная) (Fо) есть сумма сил действия (Fд) и силы противодействия (Fд). Здесь сила первичная Fо есть та Сила которая рождает появление двух других, а сила Fд ‘дащая движение.
То что сила противодействия не всегда бывает равна первичной силе и силе действия
видно напростом примере. Тело падает преожолневая сопротивление воздуха.
Здесь есть три силы, притяжения, сопротивления и результирующая -сила действия.
Тоже при движении в водной среде, например, катера.
Если бы всякая сила рождала силу противодесвтия равную по величине и протовиположныю по направлению то всякое движение было бы невозмоэжным.
13. То, что мы длительное время принимали силу противовдействия как врзникающую при действии, говорит не о наше очень субьективном, и в результате ошибочном, восприятии.
14. Чтобы не ошибаться надо принять причины возникновения силы. Это выделенная энергия. Если мы толкаем рукой стену, то в ней не вознивает силы,как результат
ваделения энергии. и значит "силы противовдействия" нет.
Если,например, мы рукой сжимаем пружину и затем отпускаем руку, то пружина рапрямляется и возникает впечатление, что действует возникшая сила противодействия. В то время как это всего лишь сила аккумулировання сила действия.
15. Тоже происходит при вращении тела. Центробежная сила это таже сила противодействия, которую мы воспринимаем как возникающую. На самом деле сила отбрасывающая вращающийся шарик при обрыве нити это всего лишь энерция движения.
16. Точка опоры.
Мы уже знаем что для действия силы нужно две точки опоры.
Рассмотрим на примере. Человек в лодке отталкивается шестом от берега.
Сила это сила его рук. Точка опоры — одна на лодке, а другую он создает, когда опирается шестом в берег.
И здесь берег — это только точка опоры, а вся сила рук используется для движения лодки.
Никакой силы противодействия здесь не возникает.
Законы Ньютона
Законы Ньютона — это законы соотношения между силами, действующими на массивное тело, и движением тела, это их взаимодействие; всего их 3, и впервые их сформулировал английский физик и математик сэр Исаак Ньютон в 1686 году.
Законы Ньютона кратко:
1-й закон Ньютона: закон инерции — если на тело не действуют внешние силы, то покоящееся тело будет оставаться в покое, а движущееся тело останется в равномерном движении по прямой.
2-й закон Ньютона: основной закон динамики — существует связь между силой, которая действует на тело и ускорением (тело приобретает ускорение из-за действующей на него силы, т.е. F = m × a).
3-й закон Ньютона: закон равенства действия и противодействия — на каждое действие существует равное и противоположное противодействие.
Сила — это мера взаимодействия тел и измеряется в ньютонах (Н; единица измерения 1 Н = 1 кг·м/с²). Ньютон — это интенсивность силы, приложенная к частице массой 1 кг, вызывающая ускорение 1 метр в секунду в секунду, т.е. 1 м/с².
Первый закон Ньютона: закон инерции
Определение
Если на тело не действуют внешние силы, то покоящееся тело будет оставаться в покое, а движущееся тело останется в равномерном движении по прямой.
Этот закон также используется как определение инерции.
Если на объект не действует внешняя сила, то его скорость будет постоянной. Если скорость будет нулевой, то и объект не сдвинется с места. Если будет существовать внешняя сила, из-за этой силы его скорость изменится.
Имеется в виду, что вещи не останавливаются, не начинают двигаться сами по себе и не меняют направление без силы, которая действует на них извне, что и вызывает такие изменения их движений.
Например, при игре в футбол мяч полетит в ту сторону, куда игрок его пнёт. Так, объект, на который действует сила, может изменить свою скорость и направление. Когда мяч попадает в ворота, другая сила (сила сетки ворот) действует на него, останавливая.
Другое определение инерции:
Инерция — это свойство тел, заставляющее их сопротивляться изменениям скорости и/или направления.
Формулы первого закона Ньютона не существует.
Второй закон Ньютона: основной закон динамики
Определение
Существует связь между силой (F), которая действует на тело (массы m), и ускорением (a). Тело приобретает ускорение из-за действующей на него силы.
Например, если взять два круглых предмета разной массы и ударить по ним битой (на картинке — бейсбольный мяч и шар для боулинга) с одинаковой силой, то результат будет разный.
Поскольку у них разная масса, то при ударе с одинаковой силой они будут перемещаться на разное расстояние и с разной скоростью. Если увеличится сила удара по тому же бейсбольному мячу, то результат тоже изменится — он улетит дальше.
Насколько объект ускоряется (a), зависит от массы тела (m) и силы, приложенной к нему (F).
Например, воздействие силы (F) 15 Н (Ньютонов) на бейсбольный мяч (массой m1) будет намного больше, чем та же самая сила, действующая на шар для боулинга (массой m2).
Формула
F — сила, приложенная к телу (в Н)
m — масса тела (в кг)
a — ускорение тела (в м/с²)
То есть ускорение (a) прямо пропорционально силе, приложенной к телу (F) и обратно пропорционально массе тела (m). F — это сила, возникающая в результате всех сил, действующих на тело.
Пример использования формулы
Сколько требуется силы для разгона автомобиля массой 1000 кг со скоростью 5 м/с²?
Используем эту формулу
F = 1000 кг × 5 м/с² = 5000 Н
Ответ: сила, необходимая для разгона автомобиля массой 1000 кг со скоростью 5 м/с², составляет 5000 Ньютонов.
Третий закон Ньютона: закон равенства действия и противодействия
Определение
На каждое действие существует равное и противоположное противодействие/реакция.
Имеется в виду, что на каждую силу действия, приложенную к телу, возникает другая сила противодействия в другом теле, и эта сила (реакции/противодействия) имеет ту же интенсивность, что и сила действия, но она действует в противоположном направлении. Так, парами, эти силы появляются и компенсируют друг друга.
Действие — это сила стопы атлета на земле, а сила противодействия заключается в том, что земля отталкивает тело в противоположном направлении.
Таким образом, 3 закон Ньютона объясняет то, как мы можем бегать и ходить по земле.
Другой пример: когда каратист ударяет по боксёрской груше, она «ударяет» каратиста с той же силой, и это понятно по тому, как у него болит от этого удара нога.
Формула
Для постоянной массы тела справедлива следующая формула:
F1 — сила действия первого тела на второе;
F2 — сила действия второго тела на первое.
Эта формула означает, что взаимодействие двух тел даёт пару сил F1 и F2, которые:
Три закона Ньютона
Первым, кто начал работу над законами инерции, был итальянский ученый Галилео Галилей. Он провел опыт, в процессе которого пускал по разным поверхностям в наклонной плоскости шарик. В результате он выяснил, что шарик, скатывающийся в песчаную поверхность, быстро останавливается; шарик, который скатывается по тканевой поверхности, катится намного дольше; а шарик, который скатывается по стеклу, катится дольше всего. Этот опыт позволил сформулировать простое определение понятию «инерция».
По Галилео Галилею инерция — «неистребимо запечатленное движение». Закон инерции во времена Галилея гласил: «при отсутствии внешних сил тело либо покоится, либо движется равномерно».
Инерция — возможность тел сохранять скорость по величине, по направлению, если на тело ничто не воздействует.
Важно понять, что первый закон Ньютона основан на явлении инерции. Сформулируем трактовку этого закона: бывают такие системы отчета, которые называются инерциальными, в которых тела совершают равномерное и прямолинейное движение, при условии, что на них не воздействуют никакие силы, а воздействие других сил скомпенсировано.
Если говорить простым языком, смысл первого закона Ньютона в следующем: представьте фигуристку, которая скользит по льду; она скользит по абсолютно ровному льду, а если пренебречь силами трения, сопротивления воздуха и другими, то окажется, что фигуристка будет катиться по льду с одной скоростью бесконечно долго.
Второй закон Ньютона
Представим снова фигуристку, которая катится по абсолютно ровному льду, но приложим к ней силу. В этом случае фигуристка будет катиться, но в итоге все равно остановится. Логично, что скорость фигуристки изменится.
Сформулируем второй закон Ньютона:
Ускорение тела в инерциальных системах отсчета прямо пропорционально приложенной к нему силу и обратно пропорционально массе.
Масса тела — такая физическая величина, которая определяет свойства инерции и гравитации. Чем больше масса тела, тем большую силу к нему нужно приложить, чтобы придать ему ускорение.
Третий закон Ньютона
Третий закон Ньютона в физике описывает взаимодействие тел. Если кратко, то можно представить закон Ньютона как фразу «на каждое действие найдется противодействие».
Представим, что ребенок тянет канат с другим ребенком. Ясно, что на оба тела воздействуют одинаковые силы.
Сформулируем третий закон Ньютона:
Два тела воздействуют друг на друга с силами, которые противоположны по направлению, но равны по модулю.
Примеры задачи на законы Ньютона
Какие формулы нужны для решения задач на законы Ньютона?
Где F — сила (единицы измерения «H»); m — масса (единица измерения кг); a — ускорение (единицы измерения « м \ с 2 ».
Дано: на тело с массой 500 грамм воздействует сила 0,2 H. Каково ускорение?
a ⃗ = 0 , 2 / ( 0 , 5 ) = 0 . 4 м / с 2
На тело воздействует сила в 30 H с ускорением 0 . 4 м / с 2 . Найдите массу тела и выясните, какая сила может сообщить телу с этой же массой ускорение 2 м / с 2 .