Was ist Newtons drittes Bewegungsgesetz

Newtons dritter Bewegungsgesetzdefinition

Das Newtonsche Dritte Bewegungsgesetz sagt das Wenn ein Körper A eine Kraft auf den Körper B ausübt, dann übt der Körper B eine gleich große Kraft in entgegengesetzter Richtung auf den Körper A aus.

Oft wird eine dieser Kräfte gerufen "Aktion"  und die andere "Reaktion". Mit diesen beiden Begriffen können die Menschen eine andere Art und Weise verwenden, um Newtons drittes Bewegungsgesetz zu formulieren,  ZumBei jeder Aktion gibt es eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion. Ich ziehe jedoch die von mir gegebene Aussage etwas vor, weil sie auch angibt, dass Handlung und Reaktion auf zwei verschiedene Körper wirken.

Die beiden genannten Kräfte werden als a bezeichnet Newtons dritte Gesetzespaare (oder ein Aktionsreaktionspaar). Newtons dritte Gesetzespaare haben folgende Eigenschaften:

1. Sie sind vom gleichen Typ
2. Sie haben die gleiche Größe
3. Sie wirken in entgegengesetzte Richtungen
4. Sie verhalten sich in derselben Linie
5. Sie wirken für die gleiche Dauer
6. Sie wirken auf zwei getrennte Körper

Wenn zum Beispiel eine Person eine Wand drückt, übt die Wand in entgegengesetzter Richtung eine gleich große Kraft auf die Person aus. Der Druck der Person auf die Wand ist eine Kontaktkraft, und der Druck der Wand auf die Person ist auch eine Kontaktkraft.

Freie Körperdiagramme und Newtons dritter Bewegungssatz

Bevor Sie diesen Abschnitt lesen, sollten Sie sich mit den verschiedenen Arten von Kräften vertraut machen, die bei diesen Berechnungen auftreten.

Um die auf Körper wirkenden Kräfte zu veranschaulichen, zeichnen wir oft freie Körperdiagramme. In diesen Diagrammen zeichnen wir jeden an einer bestimmten Situation beteiligten Körper getrennt und zeigen nur die Kräfte, die auf diesen Körper wirken. Stellen wir uns zum Beispiel einen Apfel vor, der auf einem Tisch ruht.

Das Freikörperdiagramm für den Apfel und die Tabelle würde wie folgt aussehen:

Im obigen Diagramm können Sie identifizieren ein Newtons drittes Gesetzespaar. Der Apfel drückt auf den Tisch () und der Tisch schiebt sich wieder auf den Apfel ().

Der Apfel ist im Ruhezustand, so dass die Kräfte auf den Apfel ausgeglichen sind (gemäß Newtons erstem Gesetz). Auf diese Weise wird der Apfel vom Tisch nach oben gedrückt () wird durch den nach unten gerichteten Zug der Erde durch die Erde (aufgrund der Schwerkraft) ausgeglichen (). Es ist wichtig sich das zu merken Diese zwei Kräfte sindnichtNewtons dritte Gesetzespaare. Eine ist gravitativ, die andere ist eine normale Reaktionskraft. Das Gewicht des Apfels kommt von der Erde, die mit einer Schwerkraft auf den Apfel zieht. Dann,  das Apfel zieht die Erde mit einer gleich großen Schwerkraft nach oben. Dies ist die Kraft, die das dritte Gesetzspaar mit dem Gewicht des Apfels bilden würde. Diese Kraft wirkt auf die Erde und diese Kraft wird im Diagramm nicht gezeigt.

Jeder Gegenstand, der Gewicht erlebt, zieht also die Erde mit einer diesem Gewicht entsprechenden Kraft nach oben. Natürlich sehen wir niemals, dass die Erde auf das Objekt zukommt. Dies ist, weil laut , . Für einen Zug auf der Erde, der das Gewicht eines typischen Objekts ausmacht, ist die Beschleunigung der Erde extrem klein, da die Erde eine sehr große Masse hat.

Beispiel für Newtons dritten Bewegungssatz

Ein Apfel mit einer Masse von 0,13 kg fällt. Finden Sie das Gewicht des Apfels und das dritte Newton-Gesetzspaar des Apfels. Geben Sie an, auf welchen Körper diese zweite Kraft wirkt, und ermitteln Sie die Beschleunigung dieses Objekts.

Erstens ist das Gewicht des Apfels . Das dritte Gesetzspaar von Newton ist der Apfel, der die Erde nach oben zieht. Dies hat auch die gleiche Stärke von 1,28 N. Die Erde hat eine Masse von 5,97 × 10²⁴ kg. Die Beschleunigung der Erde aufgrund dieser Kraft ist Frau^-2, das ist vernachlässigbar klein.

Wir nutzen das dritte Newtonsche Bewegungsgesetz, wenn wir ein Boot verkaufen. Mit dem Paddel schieben wir Wasser zurück und gemäß Newtons drittem Bewegungsgesetz drückt das Wasser das Paddel nach vorne. Da das Paddel am Boot befestigt ist, bewegt sich das Boot auch mit dem Paddel vorwärts. Ebenso kann eine Rakete dank des dritten Newtonschen Bewegungsgesetzes abgefeuert werden. Die Rakete stößt eine Luftmasse als Abgas nach unten aus, und die Luft treibt die Rakete der Reihe nach aufwärts.

Ein gutes Beispiel für ein Unverständnis, das dritte Bewegungsgesetz von Newton zu verstehen, ist das Konzept eines ständig fahrenden Autos, das von einem Magnetpaar angetrieben wird, das häufig auf Internet-Trolling-Sites verwendet wird. Die Idee wird unten veranschaulicht:

Nach dieser Idee wird der an der Motorhaube angebrachte Magnet durch den vor ihm gehaltenen Magnet für immer nach vorne gezogen. Da die Anziehungskraft unbegrenzt fortbesteht, würde das Auto für immer vorwärts beschleunigt werden.

Diese naive Idee funktioniert nicht, da der Magnet auf der Motorhaube nach Newtons drittem Bewegungsgesetz den davor liegenden Magneten mit einer gleichen und entgegengesetzten Kraft (links in diesem Diagramm) anzieht. Da dieser Magnet auch über die Stange am Fahrzeug befestigt ist, würde diese Kraft dazu führen, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt. Am Ende würden sich die beiden Kräfte völlig aufheben (sie sind Newtons dritte Gesetzespaare, also haben sie die gleichen Größen und entgegengesetzten Richtungen), und das Auto bleibt stehen.