Tercera llei del moviment de Newton afirma que un parell de cossos donat cada acció té una reacció igual i oposada. Tercera llei del moviment de Newton és una de les lleis bàsiques de la física i és molt útil en diversos aspectes. La Tercera Llei de Newton representa una simetria específica en la naturalesa de les forces i explica com sempre existeixen en parelles, i un cos no pot exercir una força sobre un altre sense experimentar també una força.
És un dels tres lleis del moviment a càrrec de Sir Isaac Newton. La tercera llei del moviment de Newton destaca un principi fonamental de simetria a la natura. Ens diu que les forces sempre formen part d'un intercanvi mutu: quan un cos exerceix una força sobre un altre, inevitablement experimenta una força igual i oposada a canvi. En termes més senzills, no pots empènyer o estirar alguna cosa sense que alguna cosa t'estimi o t'estira amb la mateixa força però en la direcció oposada.
En aquest article, aprendrem sobre Tercera llei del moviment de Newton, la seva definició, fórmula, derivació i exemples de la tercera llei del moviment.
Taula de contingut
quan va sortir la victòria 7
- Quina és la tercera llei del moviment de Newton
- Explicació de la tercera llei del moviment de Newton
- Fórmula de la tercera llei del moviment de Newton
- Exemples de forces d'acció-reacció
- Exemples de la tercera llei del moviment de Newton
- Aplicacions de la tercera llei del moviment de Newton
Quina és la tercera llei del moviment de Newton
Tercera llei del moviment de Newton afirma que quan un cos exerceix una força sobre un altre, el primer cos sent una força equivalent en sentit contrari a la força exercida. Segons l'afirmació anterior, cada interacció implica un parell de forces exercides sobre els objectes que interactuen. Les magnituds de les forces són iguals i la força sobre el primer element es dirigeix en sentit contrari a la força sobre el segon element. És un dels tres fonamentals lleis del moviment donat per Sir Isaac Newton que guia el moviment de qualsevol objecte de la natura. També s'anomena llei d'acció i reacció.
Entendrem més clarament la tercera llei del moviment de Newton amb l'ajuda dels exemples següents:
- Mentre ens movem a terra, empenyem el terra cap enrere pels nostres peus. El terra també exerceix una força cap endavant sobre els nostres peus d'igual magnitud en sentit contrari que ens fa avançar.
- Un llibre estirat sobre una taula. El llibre exerceix una força cap avall a causa del seu pes, però no cau, per tant la força neta sobre el llibre és zero. Això es deu al fet que la taula exerceix una força igual i oposada sobre el llibre en direcció ascendent.
Explicació de la tercera llei del moviment de Newton
En els dos exemples enumerats anteriorment, podem veure que hi ha dues forces que actuen sobre cada cos. En el primer exemple, el força exercida pels nostres peus a terra és la força d'acció i en resposta a això, el terra exerceix una força oposada igual sobre els nostres peus. En el segon exemple, la força que exerceix el pes del llibre és la força d'acció i la força que exerceix la taula sobre el llibre és la força de reacció.
Força d'acció i reacció
Ara, anem a conèixer dos termes anomenats força d'acció i de reacció, que s'utilitzen a la tercera llei del moviment de Newton.
Força d'acció: La força exterior inicial exercida sobre el cos s'anomena força d'acció.
Força de reacció: La força que fa el cos per respondre a la força activa en sentit contrari s'anomena força de reacció.
A partir del cas anterior, la tercera llei del moviment de Newton també es pot enunciar com:
Si hi ha alguna interacció entre dos cossos (A i B), la força FAB(força aplicada pel cos B sobre el cos A) és igual a la força FNO(força aplicada pel cos A sobre el cos B) però són de direcció oposada.
Nota sobre forces d'acció i reacció
- Les forces d'acció i de reacció són exercides per diferents cossos i no pel mateix cos.
- L'acció i la reacció sempre es produeixen simultàniament i sempre estan en parella.
Diferència entre Acció i Força de Reacció
Les diferències entre la força d'acció i la força de reacció es poden entendre fàcilment amb els exemples de parelles acció-reacció tal com es discuteix a continuació a la taula.
| Força d'Acció | Força de reacció |
|---|---|
| El pes del llibre estirat sobre una taula actuant en direcció descendent és força d'acció. | La força que exerceix la taula sobre el llibre en direcció ascendent és la força de reacció. |
| La força que exerceix el coet sobre els gasos cremats en direcció descendent és força d'acció. | La força que exerceixen els gasos sobre el coet en sentit ascendent és la força de reacció. |
| La força que exerceix l'arma sobre la bala en direcció cap endavant és força d'acció. | La força que exerceix la bala sobre l'arma en direcció enrere és la força de reacció. |
Comproveu també, Llei de Acció i reacció
Fórmula de la tercera llei del moviment de Newton
La fórmula o expressió matemàtica de la tercera llei del moviment de Newton es dóna de la següent manera:
Considerem dos objectes A i B, i A exerceix una força FABsobre 'B' llavors B també exercirà una força similar a A com FNOen sentit contrari tal que
F AB = – F NO
O
java afegint a una matriuF AB + F NO = 0
Això ens diu que la força total exercida pel sistema que inclou A i B és zero.
Exemples de forces d'acció-reacció
La natura té una àmplia gamma d'aparellaments acció-reacció. A continuació es mostren alguns exemples que s'enumeren a continuació,
- Un exemple de parella acció-reacció és el moviment d'un peix per l'aigua. Les aletes d'un peix s'utilitzen per empènyer l'aigua cap enrere. Aquesta empenta serveix per impulsar els peixos cap endavant. La magnitud de la força sobre l'aigua és igual a la magnitud de la força sobre el peix; la magnitud de la força sobre l'aigua (enrere) és oposada a la magnitud de la força sobre el peix (en endavant).
- El vol de l'ocell és un exemple de parella acció-reacció. L'aire és empès cap avall per les ales de l'ocell. L'ocell és empès més amunt per l'aire.
- Un nedador empeny contra l'aigua i l'aigua el fa enrere.
- Els helicòpters generen sustentació forçant l'aire cap avall, donant lloc a una força de reacció ascendent.
- Els escaladors utilitzen la seva corda vertical per impulsar-se cap amunt.
- Mentre camina per terra, una persona exerceix una força sobre el terra en direcció cap enrere amb els peus (força d'acció) i segons la tercera llei del moviment de Newton, el terra exerceix una força oposada i igual en la direcció cap endavant com a força de reacció. , i així podem caminar per terra o per terra.
Exemples de la tercera llei del moviment de Newton
Hi ha diversos exemples de la tercera llei del moviment de Newton a la nostra vida quotidiana. Alguns d'aquests exemples es discuteixen de la següent manera:
Disparar una bala des d'una pistola
Quan es dispara una bala des d'una pistola, l'arma aplica una força F a la bala que es pot considerar (força d'acció), mentre que simultàniament la bala també aplica la mateixa força sobre l'arma anomenada retrocés de l'arma que es pot considerar com a la força de reacció.
Atrapar una pilota
Un jugador de fil que agafa una pilota experimenta una força a la mà per la pilota (força d'acció) i la mateixa quantitat de força també s'observa per la pilota (força de reacció). La imatge que es mostra a continuació mostra un fildedor agafant una pilota, quan el fildedor agafa la pilota experimenta la força de reacció.
Moviment d'un vaixell a l'aigua
Com es mou un vaixell a l'aigua és la millor manera d'explicar la tercera llei del moviment de Newton. Si observem un barquer remant la barca veiem que quan el barquer empeny l'aigua cap enrere amb el seu rem (força d'acció) l'aigua empeny la barca cap endavant (força de reacció) i d'aquesta manera, una barca es mou dins l'aigua.
Validació de la declaració de la tercera llei del moviment de Newton
Totes les lleis del moviment de Newton només són vàlides en marcs inercials. Per tant, és segur assumir que la tercera llei del moviment de Newton només és vàlida en el marc de referència inercial. El marc de referència és una situació en què l'observador observa l'entorn. Per tant, un marc de referència en què el cos està en repòs o es mou amb una velocitat constant o acceleració zero en línia recta és un marc inercial.
Aplicacions de la tercera llei del moviment de Newton
La tercera llei del moviment de Newton és una de les lleis més aplicables a la nostra vida diària. Utilitzem aquesta llei de manera intuïtiva sense ni pensar-hi si tenim un desequilibri, els nostres cossos intenten aplicar força en sentit contrari perquè no caiem a terra. Algunes aplicacions més de la tercera llei de Newton es discuteixen en detall de la següent manera:
Coets i empenta
La propulsió de coets és un altre exemple de l'ús de la tercera llei del moviment de Newton. Segons aquesta teoria,
Un coet es llança a l'espai mitjançant l'empenta creada per l'alliberament dels gasos calents del seu escapament. Aquí, a la imatge que es mostra a continuació, un coet puja amb l'acceleració 'a' quan la força aplicada és 'F', però els gasos d'escapament del coet també experimenten una quantitat igual de força reactiva.
El funcionament de la propulsió del coet és el mateix que el parell acció-reacció de la Tercera Llei de Newton. En aquesta situació, la combustió de combustible i l'alliberament de gasos calents del motor del coet és l'acció i l'empenta creada per aquest és la reacció que envia el coet a l'espai.
Natació
La natació també és un exemple de forces d'acció i reacció. Quan una persona neda i empeny l'aigua cap enrere amb l'ajuda de les mans i els peus, l'aigua exerceix una força igual sobre la persona en la direcció cap endavant. L'acció de la natació és la persona que empeny l'aigua, i la reacció és l'aigua que empeny la persona.
També, Llegir
- Segona llei del moviment de Newton
- Primera llei del moviment de Newton
- Lleis de conservació de l'impuls
Exemples resolts sobre la tercera llei del moviment de Newton
Exemple 1: un home empeny un mur amb una força de 100N cap al nord. Quina força exerceix la paret sobre l'home?
com desreferenciar un punter a c
Solució:
Donat,
Força d'acció, F és 100 N.
Segons la tercera llei del moviment de Newton,
Força d'acció = – Força de reacció
Per tant, la força de reacció = -100 N
És a dir, la força de reacció és igual a 100 N cap al sud .
Exemple 2: una pilota de cricket de 500 g de massa que viatja a 20 m/s és colpejada per un ratpenat de cricket per tornar-la pel seu camí original amb una velocitat de 10 m/s. Calcula el canvi d'impuls que es va produir en el moviment de la pilota de cricket per la força aplicada pel bat de cricket.
Solució:
Donat,
La massa de la pilota d'hoquei, m és 500 g = 0,5 kg.
1 de 1000,00La velocitat inicial de la pilota, u és de 20 m/s.
La velocitat final de la pilota després de colpejar, v és de 10 m/s.
Canvi de momentum = Moment final – Moment inicial
Canvi de moment = mv – mu
Canvi de moment = m (v – u)
Canvi de moment = 0,5 kg × (20 m/s – 10 m/s)
Canvi de moment = 0,5 kg × 10 m/s
Variació de la quantitat de moviment = 5 kg m/s
Per tant, el canvi d'impuls de la pilota de cricket per la força aplicada pel bat de cricket és 5 kg m/s .
Problemes de pràctica sobre la tercera llei del moviment de Newton
1. Si empenyes un llibre sobre una taula amb una força de 10 N cap a la dreta, quina és la força de reacció que fa la taula sobre el llibre?
2. Quan un nedador empeny l'aigua cap enrere amb les cames, quina és la força de reacció que impulsa el nedador cap endavant?
3. Un motor de coet expulsa els gasos d'escapament cap enrere amb una força de 1.000 N. Segons la tercera llei de Newton, quina és la força que impulsa el coet cap endavant?
4. Si estàs en una bàscula de bany i hi exerceixes una força cap avall de 600 N, quina força fa sobre tu la bàscula?
5. Quan rem una barca empenyent l'aigua cap enrere amb un rem, quina és la força de reacció que fa moure la barca cap endavant?
Preguntes freqüents sobre la tercera llei del moviment de Newton
Què indica la tercera llei del moviment de Newton?
Segons la tercera llei del moviment de Newton Tota acció té una reacció igual i oposada.
osi model de referència en xarxa
És important la tercera llei de Newton per a la classe 9?
Sí, la tercera llei del moviment de Newton és molt important per a la classe 9. De fet, les tres lleis del moviment són molt importants.
Quins són els exemples de la tercera llei del moviment de Newton a la vida quotidiana?
Hi ha diverses condicions a la nostra vida diària on observem la tercera llei de Newton en acció. Alguns dels exemples que expliquen la tercera llei de Newton són:
- Un coet que puja cap avall empeny els gasos calents cap avall.
- S'observa retrocés quan disparem una bala des de l'arma.
- Mentre avancem empenyem el terra cap enrere amb els peus.
Quina és la fórmula de la tercera llei del moviment de Newton?
La fórmula de la tercera llei del moviment de Newton es dóna com a FAB= FNOel que significa que la força exercida per A sobre B és igual a la força exercida per B sobre A
Què són la força de contacte i la força sense contacte?
Hi ha dos tipus diferents de forces
- Força de contacte: Les forces que actuen només quan dos cossos estan en contacte s'anomenen forces de contacte. Exemple: fricció, etc.
- Força sense contacte: La força que actua sobre dos cossos sense estar-los en contacte s'anomena forces sense contacte. Exemple: Força electrostàtica, Força magnètica, etc.
Què són les parelles de tercera llei-força?
La parella Acció-Reacció s'anomena parella de Tercera Llei-Força. Aquest parell inclou,
- Tret de bala i retrocés de pistola
- Coet cap amunt i gasos calents cap avall
Si l'astronauta volgués moure's cap amunt, en quina direcció hauria de llançar l'objecte? Per què?
Si l'astronauta volgués moure's cap amunt, hauria de llançar l'objecte cap avall, ja que la força cap avall crea una força de reacció ascendent que mou l'astronauta cap amunt.
El pes i la força normal actuen sobre un bloc col·locat sobre una superfície plana anomenada parella Acció-Reacció?
Sí, el pes i la força normal que actuen sobre un bloc col·locat sobre una superfície plana són parells acció-reacció. Aquí el pes de l'objecte actua cap avall i la força normal actua cap amunt i ambdues forces s'anul·len mútuament, donant lloc a cap acceleració.