Третий закон Ньютона

Третий закон Ньютона

Пусть у нас есть два тела, которые как-то взаимодействуют только друг с другом, то есть никакого внешнего воздействия нет. Например, между ними действуют гравитационными силы, то есть они притягиваются друг к другу. Пусть массы тел равны соответственно $m_1$ и $m_2$. Силу, действующую на первое тело со стороны второго обозначим через $\vec{F}_1$, а силу, с которой первое тело действует на второе — через $\vec{F}_2$. Тогда, согласно третьему закону Ньютона:

Модули этих сил равны:

Связь третьего и второго законов Ньютона

Если теперь вспомнить второй закон Ньютона (связь между силой и ускорением):

$m_1\vec{a}_1=\vec{F}_1$
$m_2\vec{a}_2=\vec{F}_2$,

то получим:

Отсюда видно, что при взаимодействии двух тел их ускорения направлены в противоположные стороны и отношение модулей этих ускорений равно обратному отношению масс тел:

Часто одну из сил называют действием, а другую – противодействием. Но это просто условность, и мы с таким же успехом можем назвать вторую силу действием, а первую – противодействием. В таком случае, третий закон Ньютона часто формулируют кратко, как:

Сила действия равна силе противодействия.

Неправильное применение третьего закона Ньютона

С третим законом Ньютона часто возникают много путаниц. Например, всем известна такая задача:

Сила с которой лошадь тянет телегу в одну сторону равна (по модуле) силе, с которой телега тянет лошадь в противоположную сторону. Если эти силы равны, то почему лошадь вместе с телегой все-таки движутся?

Ответ здесь заключается с том, что мы неправильно применяем в этом случае третий закон Ньютона о действии и противодействии. Этот закон справедлив для двух сил, а здесь у нас кроме двух сил тяги есть ещё силы тяготения, трения и т. д. Эта система не замкнута, поэтому наши рассуждения о том, что лошадь с телегой должны быть неподвижны неверны.

Научная статья по физике на заказ от проверенных экспертов по низкой цене!

Тест по теме «Третий закон Ньютона»