Google Play badge

قانون سوم نیوتن


آشنایی با قانون سوم حرکت نیوتن

قانون سوم حرکت نیوتن یکی از سه قانونی است که توسط سر اسحاق نیوتن در سال 1687 معرفی شد. این قوانین پایه و اساس مکانیک کلاسیک را تشکیل می دهند و نحوه حرکت اجسام تحت نیروهای مختلف را توضیح می دهند.

مقدمه ای بر قانون سوم نیوتن

قانون سوم حرکت نیوتن می گوید: برای هر عمل، واکنشی برابر و مخالف وجود دارد. این بدان معنی است که برای هر نیرویی که توسط یک جسم به جسم دیگر وارد می شود، نیرویی با قدر مساوی اما در جهت مخالف به جسم اول وارد می شود.

این قانون این اصل اساسی را برجسته می کند که نیروها همیشه جفت می آیند. وقتی به دیوار فشار می آورید، دیوار با همان مقدار نیرو به سمت شما فشار می آورد، هرچند در جهت مخالف. این تعامل به این دلیل است که شما از طریق دیوار حرکت نمی کنید.

مفاهیم کلیدی قانون سوم نیوتن
نمونه ها و آزمایش ها

راه رفتن یا دویدن: هنگامی که راه می روید یا می دوید، پاهای شما نیرویی به سمت عقب بر روی زمین وارد می کنند. طبق قانون سوم نیوتن، زمین نیرویی برابر و مخالف را به پاهای شما وارد می کند و شما را به جلو می راند.

شنا: هنگامی که شناگر با دستان خود آب را به سمت عقب می راند، آب با نیرویی مساوی در جهت مخالف به شناگر فشار می آورد و به شناگر اجازه می دهد تا از طریق آب به جلو حرکت کند.

این مثال‌ها نشان می‌دهند که بدون وجود نیروی مخالف، حرکت آنطور که می‌دانیم امکان‌پذیر نخواهد بود.

بیان ریاضی قانون سوم نیوتن

شکل ریاضی قانون سوم نیوتن را می توان به صورت زیر بیان کرد:

\(F_{action} = -F_{reaction}\)

جایی که \(F_{action}\) بزرگی نیروی اعمال شده توسط جسم اول بر جسم دوم است و \(F_{reaction}\) بزرگی نیروی اعمال شده توسط جسم دوم بر جسم اول است.

کاربردهای قانون سوم نیوتن
تجزیه و تحلیل نیروها در سناریوهای مختلف

برخورد وسیله نقلیه: وقتی دو وسیله نقلیه با هم برخورد می کنند، نیروی ضربه از وسیله نقلیه اول به دومی با نیرویی برابر و مخالف از وسیله نقلیه دوم به اولی مطابقت داده می شود و توضیح می دهد که چرا هر دو خودرو آسیب می بینند.

هل دادن اجسام: هنگام هل دادن یک جسم سنگین مانند مبل، نیرویی که دستان شما به مبل وارد می کنند برابر و مخالف نیرویی است که مبل به عقب بر روی دستان شما وارد می کند. مبل حرکت می کند زیرا نیرویی که وارد می کنید بر اصطکاک بین مبل و کف غلبه می کند، نه به این دلیل که نیروها بین شما و مبل نامتعادل هستند.

سوء تفاهم های رایج از قانون سوم نیوتن
نتیجه

قانون سوم حرکت نیوتن درک جامعی از فعل و انفعالات بین اجسام ارائه می دهد. به ما نشان می دهد که نیروها همیشه به صورت جفت عمل می کنند و هر نیرو بخشی از یک جفت نیروی کنش-واکنش است. این قانون پیامدهای گسترده ای در زندگی روزمره ما دارد، از نحوه حرکت ما تا نحوه عملکرد فناوری مدرن، مانند موشک ها و وسایل نقلیه.

درک این قانون ما را قادر می سازد تا نتایج تعاملات فیزیکی مختلف در دنیای اطراف خود را تحلیل و پیش بینی کنیم. از طریق مثال‌ها و آزمایش‌های عملی، اهمیت و کاربردهای آن آشکارتر می‌شود و به ما امکان می‌دهد بینش عمیق‌تری نسبت به قوانین فیزیکی حاکم بر جهان ما داشته باشیم.

Download Primer to continue