Główna zawartość

Fizyka - program rozszerzony I

Kurs: Fizyka - program rozszerzony I > Rozdział 3

Lekcja 4: Trzecia zasada dynamiki Newtona

Przypomnienie wiadomości o trzeciej zasadzie dynamiki Newtona

Przypomnij sobie wiadomości na temat trzeciej zasady dynamiki Newtona, na przykład jak rozpoznać parę sił: akcję i reakcję. Tłumaczenie na język polski: fundacja Edukacja dla Przyszłości.

Pojęcia kluczowe

Termin	Wyjaśnienie
Para sił: akcja i reakcja	Zgodnie z trzecią zasadą dynamiki Newtona, jeśli ciało A działa na ciało B siłą (akcja), to ciało B działa na ciało A siłą o tej samej wartości i kierunku i przeciwnym zwrocie (siła reakcji).

Trzecia zasada dynamiki Newtona

Zgodnie z trzecią zasadą dynamiki Newtona, jeśli ciało A działa na ciało B siłą (akcja), to ciało B działa na ciało A siłą o tej samej wartości i kierunku i przeciwnym zwrocie (siła reakcji).

Jak rozpoznać parę sił akcji i reakcji

Chyba najłatwiej zrozumieć sens trzeciej zasady dynamiki Newtona analizując sposób, w jaki się poruszamy. Zastanówmy się nad tym, co się dzieje, gdy pływaczka odpycha się stopami od ściany basenu (Rysunek 1).

Pływaczka działa na ścianę siłą, w wyniku czego zaczyna przyspieszać, przy czym zwrot przyspieszenia jest przeciwny do zwrotu działającej na ścianę siły. Innymi słowy, siła wypadkowa działająca na pływaczkę ma zwrot przeciwny niż zwrot siły

F_{stopy-ściana}

. Dzieje się tak z powodu trzeciego prawa Newtona, zgodnie z którym siła

F_{ściana-stopy}

ma tę samą wartość i kierunek, lecz przeciwny zwrot i powoduje ruch pływaczki w lewą stronę. Diagram ukazujący rozkład sił działających na pływaczkę zawiera, jak widać, jedynie siłę, z jaką ściana działa na jej stopy, siłę ciężkości Q oraz siłę wyporu

F_{w y p}

. Siła wyporu oraz siła ciężkości równoważą się, więc pływaczka nie doznaje przyspieszenia w kierunku pionowym.

Jeśli sądzisz, że dwie siły o tej samej wartości i kierunku i przeciwnym zwrocie powinny dać w sumie siłę wypadkową równą zero, przeoczyleś(aś) fakt, że siła akcji i siła reakcji działają na dwa różne ciała. W przypadk pływaczki, siła

F_{ściana-stopyt}

jest siłą zewnętrzną działającą na pływaczkę i nadaje jej przyspieszenie w kierunku

F_{ściana-stopy}

Natomiast siła

F_{stopy-ściana}

to siła, z jaką pływaczka działa na ścianę. Ta siła,

F_{stopy-ściana}

nie działa na pływaczkę i w żaden sposób nie może zrównoważyć wpływu siły

F_{ściana-stopy}

. Zauważ, że pływaczka działa na swoje otoczenie siłą skierowaną w kierunku przeciwnym do tego, w którym chce popłynąć. To siła reakcji nadaje pływaczce przyspieszenie w pożądanym przez nią kierunku.

Często spotykane błędy i nieporozumienia

Czasem komuś wydaje się, że siła akcji i siła reakcji dodają się, dając w sumie wypadkową siłę równą zero, a więc niemającą wpływu na ruch ciała. Takie rozumowanie jest błędne, ponieważ siła akcji i siłą reakcji przyłożone są do dwóch różnych ciał i nie możemy ich dodawać, rozpatrując ruch tylko jednego z nich. W przykładzie, który rozważaliśmy powyżej, pływaczka pchała stopami ścianę basenu (akcja), a ściana basenu działała siłą na stopy (reakcja) i to ta siła była źródłem przyspieszenia pływaczki. Zgodnie z drugą zasadą dynamiki Newtona, aby obliczyć przyspieszenie, z jakim porusza się pływaczka, badamy wyłącznie siły działające na nią. Jeśli sytuacja nadal nie jest jasna, przeanalizuj paragraf „Jak rozpoznać parę sił akcji i reakcji” powyżej.
Czasem komuś zdarza się zapomnieć, że trzecia zasada dynamiki Newtona stosuje się także do siły przyciągania grawitacyjnego. Tak jak źródłem Twojego ciężaru jest siła, z jaką Ziemia przyciąga Twoją masę, $F_{g} = m g$ ‍, Ty także przyciągasz Ziemię siłą o tej samej wartości i kierunku, ale przeciwnym zwrocie, przyłożoną do Ziemi.

Dowiedz się więcej

Jeśli chcesz pogłębić wiedzę na ten temat, obejrzyj filmy wideo Trzecia zasada dynamiki Newtona i Więcej o trzeciej zasadzie dynamiki Newtona.

Jeśli chcesz osiągnąć mistrzowski poziom zrozumienia trzeciej zasady dynamiki Newtona, zajrzyj do ćwiczenia Wskaż siłę akcji i siłę reakcji.

[Przypisy i referencje]

Chcesz dołączyć do dyskusji?

Zaloguj się

Sortuj według

Na razie brak głosów w dyskusji

Rozumiesz angielski? Kliknij tutaj, aby zobaczyć więcej dyskusji na angielskiej wersji strony Khan Academy.