Узнайте, что значит силы одной природы согласно третьему закону Ньютона. Рассмотрены примеры и проявления этого закона в различных ситуациях. Откройте для себя фундаментальную симметрию природы и основы механики в статье на NOCFN.
Cодержание
Согласно третьему закону Ньютона, действие и противодействие всегда имеют одинаковую природу. Это означает, что сила, с которой первое тело действует на второе, равна по величине, но противоположна по направлению силе, с которой второе тело действует на первое.
Проявления третьего закона Ньютона
Третий закон Ньютона проявляется в различных ситуациях:
- При столкновении тел. Во время столкновения тела деформируются и возникают силы упругости. Оба тела действуют друг на друга с силами упругости, которые равны друг другу и противоположны в направлении.
- При гравитационном взаимодействии двух тел. Например, при взаимодействии Земли и Луны или Солнца и Юпитера, возникают две гравитационные силы, которые равны по величине и противоположны в направлении.
- При взаимодействии прямоугольного тела на поверхности стола. В этом случае возникают две силы упругости, одна связана с деформацией стола, а другая - с деформацией прямоугольного тела. Обе силы равны и противоположны в направлении.
Формулировка третьего закона Ньютона
Третий закон Ньютона был впервые сформулирован в книге "Математические начала натуральной философии" в 1687 году. Современная формулировка закона гласит, что сила, с которой первое тело действует на второе (действие), равна по величине и противоположна по направлению силе, с которой второе тело действует на первое (противодействие).
В математической форме закон записывается следующим образом:
F12 = -F21
где F12 - сила, с которой первое тело действует на второе, и F21 - сила, с которой второе тело действует на первое.
См. также
Примеры применения третьего закона Ньютона
Один из примеров, иллюстрирующий третий закон Ньютона, - парадокс лошади и телеги. В этом примере силы действия и противодействия приложены к разным телам (телеге и лошади), поэтому их нельзя складывать.
Другой пример - движение на скейте. Если два человека катаются на скейте и отталкиваются друг от друга, то они приобретают противоположные ускорения, причем отношение их масс определяет отношение этих ускорений.
Основной экспериментальный закон динамики
Третий закон Ньютона позволяет вывести основной экспериментальный закон динамики, который гласит, что отношение ускорений, приобретаемых телами в результате взаимодействия друг с другом, равно обратному отношению их масс. Этот закон называется основным, так как он применим в широком диапазоне ситуаций и обеспечивает понимание взаимодействия тел.
Третий закон Ньютона и его проявления демонстрируют фундаментальную симметрию природы и отражают однородность пространства. Принцип действия и противодействия является одной из основных закономерностей, определяющих взаимодействие тел и являющихся фундаментом для механики.
Что нам скажет Википедия?
Что значит силы одной природы? Согласно третьему закону Ньютона, действие и противодействие всегда имеют одинаковую природу. Это означает, что сила, с которой первое тело действует на второе, равна по величине, но противоположна по направлению силе, с которой второе тело действует на первое.
Независимо от того, какая сила действует между телами, будь то гравитационная сила или сила трения, принцип действия и противодействия остается неизменным. Если, например, сила гравитации действует на одно тело, то такая же сила гравитации действует и на другое тело.
Однако третий закон Ньютона имеет свои пределы применимости. При движении со скоростями, близкими к скорости света, или при больших расстояниях между телами, закон не работает. В таких случаях третий закон Ньютона неприменим, но закон сохранения импульса все равно действует.
Таким образом, принцип действия и противодействия является одной из фундаментальных симметрий природы, отражающей однородность пространства. Однородность пространства означает, что все его точки равноправны, и закон движения замкнутой системы не изменится, если систему переместить в пространстве как целое.
