Третій закон Ньютона

 
 

Ударте долонею об парту. Боляче? Але чому? Адже це ви били парту, а не парта вас. Потягніть свого товариша за руку, стоячи на гладенькому льоду. Хто зрушить із місця? Обидва? А чому? Адже це ви тягнули товариша, а не товариш вас. Чи зможете ви, вхопившись за волосся, витягти себе з води? Ні? Але чому? Ви ж зможете витягти в такий спосіб із води людину, яка навіть важча за вас. На ці та інші запитання вам допоможе відповісти третій закон Ньютона.

Установлюємо третій закон ньютона

Ви вже знаєте, що тіла завжди взаємно діють одне на одне — взаємодіють (рис. 32.1, 32.2). Звернемося до досліду та з’ясуємо, як пов’язані сили, з якими тіла діють одне на одне.

Поставимо на горизонтальну поверхню два однакові легкорухомі візки та за допомогою динамометрів прикріпимо їх до вертикальних стійок. На кожному візку закріпимо магніт, розташувавши їх один до одного різнойменними полюсами. Магніти притягнуться, зсунуть візки та розтягнуть пружини динамометрів. Дослід продемонструє, що покази обох динамометрів будуть однаковими (рис. 32.3).

Можна провести безліч дослідів із вимірювання таких сил, і результат завжди буде однаковим: сили, з якими взаємодіють два тіла, будуть рівними за модулем і протилежними за напрямком (рис. 32.4, 32.5).



 

Взаємодію тіл описує закон взаємодії — третій закон ньютона:

Тіла взаємодіють одне з одним із силами, які напрямлені вздовж однієї прямої, рівні за модулем і протилежні за напрямком:


Дізнаємося про деякі особливості взаємодії тіл

Звернувшись до прикладів, наведених на рис. 32.1-32.5, помітимо низку особливостей.

1. Третій закон Ньютона виконується як у випадках безпосереднього контакту тіл (див. рис. 32.1, 32.5), так і у випадках взаємодії тіл на відстані (див. рис. 32.2-32.4).

2. Сили завжди виникають парами: якщо є сила ^1, яка діє на тіло 1 з боку тіла 2, то обов’язково є рівна їй за модулем і протилежно напрямлена сила Р2 , яка діє на тіло 2 з боку тіла 1. А от прояви цих сил (або однієї з них) не завжди помітні. Наприклад, під час ходьби ви відштовхуєтеся від поверхні Землі, отже, на вас діє сила з боку Землі. Відповідно до третього закону Ньютона, з такою самою силою ви штовхаєте Землю назад. Однак через велику масу Землі результат дії цієї сили непомітний. Якщо ж ви йтимете по легкому човну на воді, то ваша дія на нього змусить човен рухатись у напрямку, протилежному вашому руху.

3. Пари сил, що виникають під час взаємодії двох тіл, завжди мають одну природу.

Розгляньте рис. 32.1-32.5 і переконайтесь у слушності останнього твердження.

Здавалося б, якщо за будь-якої взаємодії виникає пара рівних за модулем і протилежних за напрямком сил, то такі сили мають зрівноважити одна одну. А це означає те саме, що дії немає. Виходить, ми приречені або на нерухомість, або на безупинний рух? Зрозуміло, що ні! Зрівноважуються тільки сили, прикладені до одного тіла. Сили ж, що виникають під час взаємодії, прикладені до різних тіл, тому вони не можуть зрівноважити (компенсувати) одна одну.


Учимося розв'язувати задачі

Задача. Посудина з водою зрівноважена на терезах (рис. 32.6). Чи порушиться рівновага терезів, якщо опустити у воду палець, не торкаючись при цьому дна й стінок посудини?

Розв’язання. Після занурення у воду на палець почне діяти архімедова сила, напрямлена вертикально вгору. Відповідно до третього закону Ньютона з боку пальця на воду теж почне діяти сила — рівна за модулем архімедовій силі й напрямлена вниз: -Ртиоку = —арх (рис. 32.7). Таким чином, палець, навіть не торкаючись дна та стінок посудини, штовхне воду, а разом з нею й посудину вниз — рівновага терезів порушиться.

Відповідь: рівновага порушиться.

Підбиваємо підсумки

Тіла завжди взаємно діють одне на одне — взаємодіють. Взаємодію тіл описує третій закон Ньютона (закон взаємодії): сили, з якими тіла діють одне на одне, напрямлені вздовж однієї прямої, рівні за модулем і протилежні за напрямком: Р1 = -Р2 . Пари сил, що виникають під час взаємодії, завжди мають одну природу; ці сили не зрівноважують одна одну, тому що прикладені до різних тіл.

Контрольні запитання

"і. Сформулюйте третій закон Ньютона. Чому цей закон називають законом взаємодії? 2. Наведіть приклади прояву третього закону Ньютона.

3. Що можна сказати про природу сил, які виникають під час взаємодії тіл? Наведіть приклади. 4. Чому сили, які виникають під час взаємодії тіл, не зрівноважують одна одну?

Вправа № 32

1. Дівчинка вдарила по м’ячу із силою 10 Н (рис. 1). Із якою силою м’яч «ударив» дівчинку? У якому напрямку діє ця сила?

2. Розгляньте гравітаційну взаємодію яблука, що висить на гілці, і Землі (рис. 1). Що сильніше притягується: яблуко до Землі чи Земля до яблука?

3. Хлопчик масою 48 кг, стоячи на гладенькому льоду, відштовхнув від себе кулю масою 3 кг, надавши їй у горизонтальному напрямку прискорення 8 м/с2. Якого прискорення набув хлопчик?

4. Мотузка витримує натяг не більш ніж 300 Н. Чи порветься мотузка, якщо четверо тягнуть її в протилежні боки так, як показано на рис. 2, силами по 100 Н кожен? Чи порветься мотузка, якщо один її кінець закріпити, а всі четверо тягтимуть її за другий кінець в одному напрямку?

5. Подумайте та запишіть 5-10 прикладів взаємодії тіл. Виконайте схематичні рисунки. Укажіть пари сил (як «прихованих», так і явних).

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Популярне з Фізики за 9 клас

Добавити коментар

Автору дуже потрібно знати, чи Вам допоміг даний матеріал?!

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
оновити, якщо не видно коду

Коментарів 0


Ми створили сайт TEXTBOOKS з метою розміщення матеріалів (шкільних підручників) Міністерства Освіти України, для покращення освітнього процесу учнів у школах та вузах України.
Онлайн перегляд шкільного матеріалу допоможе Вам знайти якісну відповідь на поставлені питання вчителя.
Використовуйте Наш ресур для підготовки до ЗНО 2021, адже у нас присутні підготовчі курси з математики, української мови та літератури, англіської мови та історії України.