Newtonin kolmas liikelaki toteaa, että tietyllä kappaleparilla jokaisella toiminnalla on yhtäläinen ja vastakkainen reaktio. Newtonin kolmas liikelaki on yksi fysiikan peruslaeista ja on erittäin hyödyllinen monissa asioissa. Newtonin kolmas laki edustaa tiettyä symmetriaa voimien luonteessa ja selittää, kuinka ne ovat aina olemassa pareittain, ja yksi kappale ei voi kohdistaa voimaa toiseen ilman, että se myös kokee voimaa.

Se on yksi niistä kolme liikkeen lakia antanut Sir Isaac Newton. Newtonin kolmas liikelaki korostaa luonnon symmetrian perusperiaatetta. Se kertoo meille, että voimat ovat aina osa keskinäistä vaihtoa: kun yksi kappale kohdistaa voiman toiseen, se kokee väistämättä saman ja vastakkaisen voiman vastineeksi. Yksinkertaisemmin sanottuna et voi työntää tai vetää jotain ilman, että se työntää tai vetää sinua samalla voimalla, mutta päinvastaiseen suuntaan.

Tässä artikkelissa opimme Newtonin kolmas liikelaki, sen määritelmä, kaava, johtaminen ja esimerkkejä kolmannesta liikelaista.

Sisällysluettelo

java len joukosta

• Mikä on Newtonin kolmas liikelaki
• Newtonin kolmannen liikelain selitys
• Newtonin kolmas liikelaki -kaava
• Esimerkkejä toiminta-reaktiovoimista
• Newtonin kolmannen liikelain esimerkkejä
• Newtonin kolmannen liikelain sovellukset

Mikä on Newtonin kolmas liikelaki

Newtonin kolmas liikelaki toteaa, että kun yksi kappale kohdistaa voiman toiseen kappaleeseen, ensimmäinen kappale tuntee voiman, joka on ekvivalentti kohdistetun voiman vastakkaiseen suuntaan. Yllä olevan lausunnon mukaan jokaiseen vuorovaikutukseen liittyy pari voimia, jotka kohdistuvat vuorovaikutuksessa oleviin objekteihin. Voimien suuruudet ovat yhtä suuret ja ensimmäiseen kappaleeseen kohdistuva voima on suunnattu vastakkaiseen suuntaan kuin toiseen kappaleeseen kohdistuva voima. Se on yksi kolmesta perusasiasta liikkeen lait jonka on antanut Sir Isaac Newton, joka ohjaa liikettä mistä tahansa luonnon esineestä. Sitä kutsutaan myös toiminnan ja reaktion laiksi.

Ymmärretään Newtonin kolmas liikelaki selvemmin seuraavien esimerkkien avulla:

• Liikkuessamme maassa painamme maata taaksepäin jaloistamme. Maa kohdistaa myös jaloihimme samansuuruisen eteenpäin voiman vastakkaiseen suuntaan, mikä saa meidät liikkumaan eteenpäin.
• Kirja, kun makaa pöydällä. Kirja kohdistaa painonsa vuoksi alaspäin suuntautuvan voiman, mutta se ei putoa alas, joten kirjaan kohdistuva nettovoima on nolla. Tämä johtuu siitä, että pöytä kohdistaa kirjaan yhtä suuren ja vastakkaisen voiman ylöspäin.

Newtonin kolmannen liikelain selitys

Molemmissa yllä luetelluissa esimerkeissä voimme nähdä, että jokaiseen kehoon vaikuttaa kaksi voimaa. Ensimmäisessä esimerkissä pakottaa jalojemme maahan kohdistama toimintavoima on vasteena siihen, maa kohdistaa jaloihimme saman verran vastakkaista voimaa. Toisessa esimerkissä kirjan painon kohdistama voima on toimintavoima ja pöydän kirjaan kohdistama voima on reaktiovoima.

Toiminta- ja reaktiovoimat

Opitaan nyt kahdesta termistä nimeltä toiminta ja reaktiovoima, joita käytetään Newtonin kolmannessa liikelaissa.

Toimintavoimat: Alkuperäistä kehoon kohdistuvaa ulkopuolista voimaa kutsutaan toimintavoimaksi.

Reaktiovoimat: Voimaa, jonka keho kohdistaa reagoidakseen aktiiviseen voimaan vastakkaiseen suuntaan, kutsutaan reaktiovoimaksi.

Yllä olevasta tapauksesta Newtonin kolmas liikelaki voidaan myös ilmaista seuraavasti:

Jos kahden kappaleen (A ja B) välillä on vuorovaikutusta, voima F_AB(kappaleen B kehoon A kohdistama voima) on yhtä suuri kuin voima F_EI(kappaleen A kappaleeseen B kohdistama voima), mutta ne ovat vastakkaisia.

Huomautus toiminta- ja reaktiovoimista

• Toiminta- ja reaktiovoimat kohdistuvat eri kappaleisiin, eivät samaan kehoon.
• Toiminta ja reaktio tapahtuvat aina samanaikaisesti, ja ne ovat aina pareittain.

Ero toiminnan ja reaktiovoiman välillä

Toimintavoiman ja reaktiovoiman väliset erot voidaan helposti ymmärtää toiminta-reaktio-parien esimerkeillä, kuten alla olevassa taulukossa käsitellään.

Tarkista myös, laki Toiminta ja reaktio

Newtonin kolmas liikelaki -kaava

Newtonin kolmas liikesääntö kaava tai matemaattinen lauseke annetaan seuraavasti:

Tarkastellaan kahta kohdetta A ja B, ja A kohdistaa voiman F_ABkohdassa 'B', niin B myös kohdistaa samanlaisen voiman A:hen kuin F_EIvastakkaiseen suuntaan niin

F _AB = – F _EI

TAI

F _AB + F _EI = 0

Tämä kertoo meille, että sekä A:n että B:n sisältävän järjestelmän kohdistama kokonaisvoima on nolla.

Esimerkkejä toiminta-reaktiovoimista

Luonnolla on laaja valikoima toiminta-reaktio-pareja. Seuraavassa on joitain alla lueteltuja esimerkkejä,

• Esimerkki toiminta-reaktio-parista on kalan liikkuminen veden läpi. Kalan eviä käytetään työntämään vettä taaksepäin. Tämä työntö ajaa kaloja eteenpäin. Veteen kohdistuvan voiman suuruus on yhtä suuri kuin kalaan kohdistuvan voiman suuruus; veteen kohdistuvan voiman suuruus (taaksepäin) on päinvastainen kuin kalaan (eteenpäin) kohdistuvan voiman suuruus.
• Linnun lento on esimerkki toiminta-reaktio-parista. Linnun siivet painavat ilmaa alaspäin. Ilma työntää lintua korkeammalle.
• Uimari työntyy vettä vasten, ja vesi työntää hänet takaisin.
• Helikopterit synnyttävät nostovoimaa pakottamalla ilmaa alaspäin, mikä johtaa ylöspäin suuntautuvaan reaktiovoimaan.
• Kiipeilijät käyttävät pystyköysiään ajaakseen itsensä ylöspäin.
• Maassa kävellessä ihminen kohdistaa jaloillaan maahan taaksepäin suuntautuvan voiman (toimintavoima) ja Newtonin kolmannen liikelain mukaan maa kohdistaa vastakkaisen ja yhtä suuren voiman eteenpäin reaktiovoimana. , joten voimme kävellä maassa tai lattialla.

Newtonin kolmannen liikelain esimerkkejä

Jokapäiväisessä elämässämme on useita esimerkkejä Newtonin kolmannesta liikesäännöstä. Joitakin näistä esimerkeistä käsitellään seuraavasti:

jotain bf:lle

Luodin ampuminen aseesta

Kun luoti ammutaan aseesta, ase kohdistaa luotiin voimaa F, jota voidaan pitää (toimintavoimana), kun taas samanaikaisesti luoti kohdistaa aseeseen saman voiman, jota kutsutaan aseen rekyyliksi, jota voidaan pitää reaktiovoimaa.

Pallon nappaaminen

Palloa nappaava kenttäpelaaja kokee pallon kädessään voiman (toimintavoima) ja saman verran voimaa havaitaan myös pallolla (reaktiovoima). Alla olevassa kuvassa näkyy kenttäpelaaja nappaamassa palloa, kun pelaaja nappaa pallon, se kokee reaktiovoiman.

Veneen liike vedessä

Miten vene liikkuu vedessä, on paras tapa selittää Newtonin kolmas liikelaki. Jos tarkkailemme venemiestä soutamassa venettä, huomaamme, että kun venemies työntää airollaan vettä taaksepäin (toimintavoima), vesi työntää venettä eteenpäin (reaktiovoima) ja tällä tavalla vene liikkuu vedessä.

Newtonin kolmannen liikelain vahvistaminen

Kaikki Newtonin liikelait pätevät vain inertiakehyksessä. Joten on turvallista olettaa, että Newtonin kolmas liikelaki pätee myös vain inertiaalisessa viitekehyksessä. Vertailukehys on tilanne, jossa havainnoija tarkkailee ympäristöä. Joten vertailukehys, jossa joko keho on levossa tai liikkuu tasaisella nopeudella tai nollakiihtyvyydellä suorassa linjassa, on inertiakehys

Android prosessi acore

Newtonin kolmannen liikelain sovellukset

Newtonin kolmas liikelaki on yksi päivittäisessä elämässämme sovellettavista laeista. Käytämme tätä lakia intuitiivisesti edes ajattelematta sitä, jos kehomme epätasapainossa yrittää kohdistaa voimaa vastakkaiseen suuntaan, jotta emme putoa maahan. Joitakin muita Newtonin kolmannen lain sovelluksia käsitellään yksityiskohtaisesti seuraavasti:

Raketit ja työntövoima

Raketin propulsio on toinen esimerkki Newtonin kolmannen liikkeen lain käytöstä. Tämän teorian mukaan

Raketti laukaistaan ​​avaruuteen käyttämällä ylöstyöntöä, joka syntyy vapauttamalla kuumat kaasut pakokaasustaan. Alla olevassa kuvassa raketti nousee kiihtyvyydellä 'a', kun käytetty voima on 'F', mutta saman verran reaktiivista voimaa kokevat myös raketin pakokaasut.

Raketin propulsion toiminta on sama kuin Newtonin kolmannen lain toiminta-reaktio-parilla. Tässä tilanteessa polttoaineen palaminen ja kuumien kaasujen vapautuminen raketin moottorista on toiminta ja sen synnyttämä työntö on reaktio, joka lähettää raketin avaruuteen.

Uima

Uinti on myös esimerkki toiminta- ja reaktiovoimista. Kun ihminen ui ja työntää vettä taaksepäin käsien ja jalkojensa avulla, vesi kohdistaa ihmiseen yhtä suuren voiman eteenpäin. Toiminta uinnissa on henkilö, joka työntää vettä, ja reaktio on vesi työntää henkilöä.

Myös Lue

• Newtonin toinen liikelaki
• Newtonin ensimmäinen liikelaki
• Momentumin säilymisen lait

Ratkaistiin esimerkkejä Newtonin kolmannesta liikelaista

Esimerkki 1: Mies työntää seinää 100 N:n voimalla pohjoista kohti. Mitä voimaa seinä kohdistaa mieheen?

Ratkaisu:

Annettu,

Toimintavoima, F on 100 N.

Newtonin kolmannen liikelain mukaan

Toimintavoima = – Reaktiovoima

Siksi reaktiovoima = -100 N

Eli reaktiovoima on yhtä suuri kuin 100 N etelään .

Esimerkki 2: Krikettimaila osuu 500 g painavaan krikettipalloon, joka liikkuu nopeudella 20 m/s, jotta se palaa alkuperäistä polkuaan pitkin nopeudella 10 m/s. Laske krikettipallon liikkeessä tapahtuva liikemäärän muutos krikettimailan kohdistaman voiman vaikutuksesta.

Ratkaisu:

Annettu,

Jääkiekkopallon massa m on 500 g = 0,5 kg.

Pallon alkunopeus u on 20 m/s.

Pallon loppunopeus lyönnin jälkeen v on 10 m/s.

Vauhdin muutos = Loppumomentti – Alkumomentti

Liikemäärän muutos = mv – mu

keskipainike css:ssä

Liikemäärän muutos = m (v – u)

Liikemäärän muutos = 0,5 kg × (20 m/s – 10 m/s)

Liikemäärän muutos = 0,5 kg × 10 m/s

java xor

Liikemäärän muutos = 5 kg m/s

Siksi krikettipallon liikemäärän muutos krikettimailan kohdistaman voiman vaikutuksesta on 5 kg m/s .

Harjoittele Newtonin kolmannen liikelain ongelmia

1. Jos työnnät kirjaa pöydällä 10 N:n voimalla oikealle, mikä on pöydän kirjaan kohdistama reaktiovoima?

2. Kun uimari työntää vettä taaksepäin jaloillaan, mikä on se reaktiovoima, joka työntää uimaria eteenpäin?

3. Rakettimoottori ajaa pakokaasuja taaksepäin 1000 N:n voimalla. Mikä on Newtonin kolmannen lain mukaan voima, joka ajaa rakettia eteenpäin?

4. Jos seisot kylpyhuonevaa'alla ja kohdistat siihen 600 N:n alaspäin suuntautuvan voiman, minkä voiman vaaka kohdistaa sinuun?

5. Kun soutat venettä työntämällä vettä taaksepäin airolla, mikä on se reaktiovoima, joka siirtää venettä eteenpäin?

Usein kysytyt kysymykset Newtonin kolmannesta liikelaista

Mitä Newtonin kolmas liikelaki sanoo?

Newtonin kolmannen liikelain mukaan jokaisella teolla on yhtäläinen ja päinvastainen reaktio.

Onko Newtonin kolmas laki tärkeä luokalle 9?

Kyllä, Newtonin kolmas liikelaki on erittäin tärkeä luokalle 9. Itse asiassa kaikki kolme liikelakia ovat erittäin tärkeitä.

Mitkä ovat esimerkkejä Newtonin kolmannesta liikesäännöstä jokapäiväisessä elämässä?

Jokapäiväisessä elämässämme on erilaisia ​​olosuhteita, joissa havaitsemme Newtonin kolmannen lain toiminnassa. Jotkut Newtonin kolmatta lakia selittävistä esimerkeistä ovat:

• Ylöspäin menevä raketti työntää kuumat kaasut alaspäin.
• Rekyyli havaitaan, kun ammumme luodin aseesta.
• Liikkuessamme eteenpäin painamme maata taaksepäin jaloillamme.

Mikä on Newtonin liikesääntökaava?

Newtonin kolmannen liikelain kaavan muoto on F_AB= F_EIeli A:n B:hen kohdistama voima on yhtä suuri kuin B:n A:hon kohdistama voima

Mitä ovat kosketusvoima ja kosketukseton voima?

Voimia on kahta eri tyyppiä

• Yhteyshenkilöt: Voimia, jotka vaikuttavat vain kahden kappaleen kosketuksessa kosketuksiin, kutsutaan kosketusvoimiksi. Esimerkki: Kitka jne.
• Kontaktiton voima: Voimaa, joka vaikuttaa kahteen kappaleeseen olematta niitä kosketuksissa, kutsutaan kontaktittomuuksiksi. Esimerkki: Sähköstaattinen voima, magneettinen voima jne.

Mitä ovat kolmannen lain ja voiman parit?

Toiminta-reaktio-paria kutsutaan kolmannen lain-voima-pariksi. Tällaista paria ovat mm.

• Luodin ampuminen ja aseen rekyyli
• Raketti nousee ylöspäin ja kuumat kaasut alaspäin

Jos astronautti halusi liikkua ylöspäin, mihin suuntaan hänen pitäisi heittää esine? Miksi?

Jos astronautti halusi liikkua ylöspäin, hänen tulisi heittää esine alaspäin, koska alaspäin suuntautuva voima luo ylöspäin suuntautuvan reaktiovoiman, joka liikuttaa astronauttia ylöspäin.

Vaikuttavatko paino ja normaalivoima tasaiselle pinnalle asetettuun lohkoon, jota kutsutaan toiminta-reaktio-pariksi?

Kyllä, tasaiselle pinnalle asetettuun lohkoon vaikuttava paino ja normaalivoima ovat toiminta-reaktio-pareja. Tässä kohteen paino vaikuttaa alaspäin ja normaalivoima ylöspäin ja molemmat voimat kumoavat toisensa, jolloin ei kiihdytä.