Специальное предложение

Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.

Третий закон Ньютона

Содержание:

В этом разделе мы рассмотрим третий закон Ньютона, приведем подробные объяснения, познакомимся со значимыми понятиями, выведем формулу. Сухую теорию мы «разбавим» примерами и рисункам-схемами, которые облегчат усвоение темы.

В одном из прошлых разделов мы провели опыты по измерению ускорений двух тел после их взаимодействия и получили следующий результат: массы взаимодействующих друг с другом тел находятся в обратной зависимости с численными значениями ускорений. Так было введено понятие массы тела.

m1m2=-a2a1 или m1a1=-m2a2

Формулировка третьего закона Ньютона

Если придать этому соотношению векторную форму, получится:

m1a1=-m2a2

Знак минус в формуле появился неслучайно. Он свидетельствует о том, что ускорения двух тел, вступивших во взаимодействие, всегда направлены в противоположные стороны.

В качестве факторов, определяющих появление ускорения, согласно второму закону Ньютона, являются силы F1=m1a1 и F2=m2a2, которые возникают при взаимодействии тел.

Следовательно:

F1=-F2

Так мы получили фомулу третьего закона Ньютона.

Определение 1

Силы, с которыми тела вступают во взаимодействие друг с другом, равны по модулю и противоположны по направлению.

Природа сил, возникающих во время взаимодействия тел, одинакова. Эти силы приложены к разным телам, потому не могут уравновешивать друг друга. По правилам векторного сложения мы можем складывать только те силы, которые прилагаются к одному телу.

Третий закон Ньютона в примерах

Пример 1

Грузчик оказывает воздействие на некий груз с такой же по модулю силой, с какой этот груз воздействует на грузчика. Силы направлены в противоположные стороны. Физическая их природа одна и та же: упругие силы каната. Ускорение, которое сообщается каждому из тел из примера, обратно пропорционально массе тел.

Мы проиллюстрировали этот пример применения третьего закона Ньютона рисунком.

Третий закон Ньютона в примерах

Рисунок 1.9.1. Третий закон Ньютона

F1=-F2·a1=-m2m1a2

Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Силы, воздействующие на тело, могут быть внешними и внутренними. Введем необходимые для знакомства с темой третьего закона Ньютона определения.

Определение 2

Внутренние силы – это силы, которые действуют на различные части одного и того же тела.

Если мы рассматриваем тело, находящееся в движении, как единое целое, то ускорение этого тела будет определяться лишь внешней силой. Внутренние силы второй закон Ньютона не рассматривает, так как сумма их векторов равна нулю.

Пример 2

Предположим, что у нас есть два тела с массой m1 и m2. Эти тела жестко связаны между собой нитью, которая не имеет веса и не растягивается. Оба тела двигаются с одинаковым ускорением a под воздействием некоторой внешней силы F. Эти два тела движутся как единое целое.

Внутренние силы, которые действуют между телами, подчиняются третьему закону Ньютона: F2=-F1.

Движение каждого из тел в сцепке зависит от сил взаимодействия между этими телами. Если применить второй закон Ньютона к каждому из этих тел по отдельности, то мы получим: m1a1=F1, m2a1=F2+F.

Мы можем сложить правую и левую части этих уравнений, приняв во внимание, что a1=a2=a и F2=-F1.

Получим: (m1+m2)a=F1.

Как видите, внутренние силы исключились из уравнения движения системы двух связанных тел.

Третий закон Ньютона в примерах

Рисунок 1.9.2. Исключение внутренних сил.

Третий закон Ньютона в примерах

Рисунок 1.9.3. Модель движения связанных брусков.

Навигация по статьям

Выполненные работы по физике
  • Физика

    Движение заряда в постоянном магнитным и электрических полях

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      12 ноября 2015 г.

    • Стоимость:

      1 000 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Теоретические основы и практическое применение электроконтактной обработки металлов

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      6 декабря 2015 г.

    • Стоимость:

      1 100 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Электроснабжение мостового крана

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      21 февраля 2015 г.

    • Стоимость:

      1 000 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    КузГТУ, физика, в-6 (8 задач)

    • Вид работы:

      Контрольная работа

    • Выполнена:

      6 апреля 2017 г.

    • Стоимость:

      2 900 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Энергия звёзд

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      15 марта 2018 г.

    • Стоимость:

      1 000 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Электрификация однокомнатной квартиры

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      19 мая 2017 г.

    • Стоимость:

      1 000 руб

    Заказать такую же работу
  • Не получается написать работу самому?

    Доверь это кандидату наук!