Взаимодействие двух тел — это всегда двусторонний процесс.
Пример:
Рассмотрим процесс вбивания гвоздя молотком (рис. 1). Изменение энергии молотка, позволяет совершать работу по забиванию гвоздя. Металлическая часть молотка воздействует на шляпку гвоздя, что вызывает сопротивление бруска при забивании гвоздя. Эта сила противодействует силе молотка. Поэтому молоток останавливается.
Рис. 1. Изображение гвоздя и молотка
Проведём опыт.
Сцепим два динамометра вместе. Показания динамометров будут одинаковы (рис. 2). Следовательно, динамометры взаимодействуют равными по модулю и противоположно направленными силами.
Рис. 2. Изображения динамометров
Обрати внимание!
Тела действуют друг на друга с равными по модулю силами и в том случае, если взаимодействие происходит на расстоянии.
К одному из динамометров прикрепим металлический брусок, а к другому — магнит (рис. 3).
Рис. 3. Изображение взаимодействия
Сначала динамометры разведём на такое расстояние, при котором силы взаимодействия магнита и металлического бруска практически равны нулю. В данный момент оба динамометра будут показывать «0».
Если начинать сближать динамометры (перемещать один из них или оба сразу), то стрелки динамометров начнут отклоняться. Интересен тот факт, что отклонение от нуля происходит в разные стороны. Это означает, что силы взаимодействия магнита и металлического бруска противоположны по направлению. Показания динамометров в данном случае будут одинаковы.
Третий закон Ньютона
Силы взаимодействия двух тел равны по величине, противоположно направлены, и действуют вдоль прямой, соединяющей эти тела:
F→1=−F→2.
Знак равенства обозначает, что действие равно противодействию, силы возникают попарно. Знак минуса означает, что силы действуют противонаправленно, их векторная сумма равна нулю.
Как этот закон применяется для объяснения явлений?
Например, метеорит падает на землю, поскольку Земля притягивает его с силой тяжести F=mg. Однако, метеорит притягивает Землю с точно такой же по величине силой. Поскольку масса Земли чрезвычайно велика, её перемещение под действием этой силы пренебрежимо мало.
Обрати внимание!
Силы, возникающие в результате взаимодействия тел, являются силами одной природы.
Пример:
Все тела действуют на опору или подвес благодаря гравитации — силе притяжения между телом и Землёй. Под действием силы тяжести опора деформируется: скамейка изгибается, полка под весом книг провисает. Опора стремится вернуть исходное положение, что вызывает силы упругости, с которыми опора воздействует на тело (рис. 4).
Рис. 4. Изображение сил
Вес тела P→ приложен к опоре и направлен вертикально вниз к центру Земли.
Противодействует весу сила реакции опоры N→, поэтому она направлена перпендикулярно поверхности опоры.
Источники:
Рис. 1: Указание авторства не требуется: промышленность/ремесла, 2020-06-19, бесплатно для коммерческого использования, https://clck.ru/UuTPu.
Рис. 2. Изображения динамометров.© ЯКласс .
Рис. 3. Изображение взаимодействия.© ЯКласс .
Рис. 4. Изображение сил..© ЯКласс .
Рис. 2. Изображения динамометров.© ЯКласс .
Рис. 3. Изображение взаимодействия.© ЯКласс .
Рис. 4. Изображение сил..© ЯКласс .