Newton harmadik törvénye, virtuális laboratórium virulab

1. Tudjátok már, hogy Newton második törvénye meghatározza az egyik kölcsönható test gyorsulásának függését a tömegétől és a vele szemben ható erőtől. Az interakció eredményeként azonban minden egyes szervezet gyorsulást kap, és ezért minden egyes kölcsönható testre hatással van.

Például a 12. §-ban leírt kísérletben (lásd a 43. ábrát) mindegyik tehergépjármű megszerzett gyorsítást az interakció eredményeképpen, és ezért minden egyes kocsira ható erőt.

Interakció és vízszintes asztali könyv és asztal fekvése. A könyv asztalhoz kapcsolódik, az asztalhoz csatolt P. erővel, lefelé irányítva, deformálva (48. ábra). A táblázatban van egy rugalmassági erő, és az Fupr erővel a könyvre hat. függőlegesen felfelé irányítva és a könyvhez csatolva.

Az asztalt a kezével megütve érezheti a testek kölcsönhatását. Ugyanakkor a kéz bizonyos erővel az asztalra hat, és a kézben fellépő fájdalmas érzés azt jelzi, hogy az asztal oldalán is van valami erő.

2. Nézzük meg, hogyan hatnak egymásra egymással kölcsönösen kölcsönhatásban álló erők. Ehhez két demonstrációs dinamométert rögzítünk egymás fölé (49. ábra, a). A felső próbapadon felfüggesztjük a mágnest, és az alsó próbapad asztalára egy acél rudat helyezünk. A dinamométerek nyilát nullára állítjuk. Lássuk közelítjük egymáshoz a mágnest és a sávot (49. ábra, b). Látni fogjuk, hogy vonzódnak majd hozzá, és a dinamométerek nyilai eltérnek a nullától.

A dinamométerek jelzései lehetővé teszik számunkra, hogy az alábbi következtetéseket vonjuk le: amikor a mágnes és a sáv kölcsönhatásba kerül, az erő a sávon és a mágnesen egyaránt hat; a rúdra ható erõ modulusa egyenlõ a mágnesre ható erõ modulusával; A mágnesre és a rúdra ható erők ellenkező irányban vannak irányítva.

3. Ezek a következtetések matematikai transzformációk végrehajtásával nyerhetők. A 12. §-ban kísérletileg megállapítást nyert, hogy a két test kölcsönhatásakor a gyorsulás moduljainak aránya megegyezik a tömegarány kölcsönösségével. vagy m1a1 = m2a2.

Mivel a testek kölcsönhatásban elfoglalt gyorsulása ellentétes irányban irányul, le lehet írni

De Newton második törvénye szerint m1a1 = F1 az első testen ható erő, és m2a2 = F2 a második testen ható erő. ezért

Ez az egyenlőség a Newton harmadik törvényét fejezi ki.

a testek egymásra hatnak, erővel egyenlő nagyságú és ellentétes irányúak.

Ezeket az erőket az egymással kölcsönható testeket (anyagpontokat) összekötő egyenes mentén irányítják.

4. Newton harmadik törvénye azt mutatja, hogy az erők mindig párban jelennek meg. Ezeket az erőket gyakran cselekvésnek és reakciónak nevezik. Ugyanakkor nem számít, hogy melyik két erőt nevezik a cselekvés erejének, és amely az ellenzék erejével.

Meg kell jegyezni, hogy a cselekvés és az ellenállás erőit különböző testekre alkalmazzák, ezért nem kompenzálják egymást. Így a vizsgált kísérletben (lásd a 49. ábrát) az F1 erő a mágnesre és az F2 erőre a rúdra kerül.

A testek interakciójában felmerülő erők egyfajta erők. Például, ha a test kölcsönhatásban van a Földdel, akkor a Föld gravitációs erővel hat rá, és a test gravitációs erővel hat a Földön. Az asztalon fekvő könyv az asztalra hat a rugalmasság erejével, és az asztal a rugalmasság erejével is hat a könyvre.

5. A Newton harmadik törvénye, valamint az első és a második törvény teljesül az inerciális referenciakeretben.

Az egyik inerciális referenciakeretről a másikra való átmenet során sem a gyorsulás, sem a test tömege, sem a vele járó erő nem változik. Következésképpen meg lehet vitatni, hogy a Newton-törvények ugyanolyan formában rendelkeznek bármely inerciális referenciakeretben. Hadd általánosítsuk ezt a következtetést a mechanika más törvényeihez:

a mechanika törvényei minden inerciális referenciakeret esetében megegyeznek, vagyis minden mechanikai jelenség azonos kezdeti feltételek mellett azonos az összes inerciális referenciakeretben.

Ezt a kijelentést Galileo relativitáselméletének nevezik.

Kérdések önvizsgálatra

1. Formálja Newton harmadik törvényét.

2. Lehet-e találni az eredményes cselekvési és reakcióerőt?

3. Mi a cselekvés és reakció erőinek természete?

4. Milyen keretek között tartják a harmadik Newton-törvényt?

5. Fogalmazza meg a Galileo relativitásának elvét.

1. Magyarázza el, hogyan halad át az ember a földön. Rajzolj egy gyalogló embert, és ábrázolod a gyalogláskor járó összes erőt.

2. Két fiú áll a jégen a korcsolyán, és húzza meg a kötelet, tartja a végén (50. ábra, a). Rajzoljon rajzot és ábrázolja a fiúkra és a kötélre ható erőket, amelyek a Newton harmadik törvényének megfelelően egyenlők. Tegyük fel, hogy a kötél középen van vágva és egy próbapadhoz csatlakozik (50. ábra, b). Mit fog mutatni a fékpad, ha az a fiúk egyikének ereje 40 N?

3. Tudod, hogy a Föld és a Hold vonzza egymást. Hasonlítsd össze a Földről a Holdra ható erőt, a Holdról a Földre ható erőt.