If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Если вы используете веб-фильтр, пожалуйста, убедитесь, что домены *.kastatic.org и *.kasandbox.org разблокированы.

Основное содержание
Текущее время:0:00Общая продолжительность:13:06

Продолжаем наше знакомство с третьим законом Ньютона

Транскрипция к видео

давайте ещё немного поговорим о третьем законе ньютона потому что у многих с применением этого закона возникают сложности и непонимание в жизни третий закон ньютона часто формулируют так у каждого действия есть направленная в обратную сторону противодействия но эта формулировка слишком расплывчаты для практического применения в гораздо более приемлемом виде закон звучит так у каждой силы есть сила равная по модулю и противоположная по направлению такая формулировка гораздо лучше знака равно означает что эти силы равные по модулю а знак минус означает противоположное направление векторов этих сил обе силы это векторы то есть такая запись означает что у фиолетового вектор f есть зеленый вектор f равный по модулю но направленный в противоположную сторону однако и такая формулировка тоже недостаточно четко и представьте что третий закон ньютона дан вам именно в таком виде у каждой силы есть сила равная по модулю но противоположное по направлению тогда вы можете возразить и сказать подождите пусть у нас есть некая сила f значит должна быть еще одна сила равная по модулю но противоположная по направлению но получается что тогда все силы во вселенной взаймы уничтожаются каждой силы есть противоположная сила которая и и нейтрализует значит никакому телу невозможно придать ускорение ведь если я буду действовать на тело со сколь угодно большой силы f что-то будет действовать на это тело с такой же силой в обратную сторону сводя мои усилия на нет но конечно же это не так именно поэтому я сказал что такая формулировка тоже не достаточно точная потому что эти две силы приложены к разным телам и об этом надо помнить первая сила приложена к некому телу а и вызвано неким телом б а вторая сила наоборот приложена к телу b и вызвано телом а иными словами обе эти силы приложены к разным делам к разным объектам давайте это двинем стрелки и изобразим два разных тело чтобы наглядно показать что я имею в виду пусть вот это у меня некое тело а и на него действует зеленая сила f это значит что где-то есть другое тело тело б нарисую его в виде еще 1 кружка и на него воздействует фиолетовая сила f точнее минусов вот теперь мы понимаем почему эти силы не взаимно уничтожаются если взять самую простую формулировку третьего закона ньютона у каждого действия есть противодействие из такой формулировке не ясно что эти силы действуют на разные тела но эти векторы их часто называют ньютоновской пары сил всегда приложены к разным телам и иногда я подписываю индексы усил первая буква у меня всегда обозначает тело к которому приложена сила то есть зеленая силаев приложена к телу а и вызвано телом б а вторая сила соответственно приложена к телу б поскольку буква б на первом месте и вызвано телом а и так эти силы равны по модулю но противоположны по направлению и они не гасят друг друга поскольку приложены к разным телам эти силы равны друг с другом по модулю даже если объекты сильно различаются по размеру и это еще один тонкий момент в котором многие путаются представьте что тела это огромная планета или даже звезда второе тело это некая маленькая планета вращающаяся по орбите вокруг этой звезды масштаб у меня на рисунке не соблюден иначе это было бы невероятно огромная планета и масс этой планеты может быть в сотни или даже миллионы раз меньше массы звезды но они будут действовать друг на друга с одинаковой силой звезда будет притягивать планету с фиолетовой силой минусов но и это планета будет притягивать звезду с точно такой же зеленой силой f по модулю эти силы будут равными несмотря на разный размер многие знают формулировку третьего закона ньютона но не все хорошо его понимают если бы сказал что масса планеты в миллион раз меньше массы звезды то кому-то может показаться что звезда притягивает планету в миллион раз сильнее чем планета звезду но согласно третьему закону ньютона это не так третий закон ньютона гласит что эти силы равны даже если сами тела имеют разную массу например если вместо звезды планеты представить землю и луну то земля притягивает луну с той же силой с которой луна притягивает землю и вы все равно можете возразить потому что это кажется нелогичным звезда практически стоит на месте а планета вращается вокруг нее по орбите если сила равны почему же оба этих тел они вращаются друг вокруг друга потому что равная сила не означает одинаковый результат ее применения иными словами силы равны но возникающие от этих сил ускорения не равны ускорение равно результирующей силе делённой на массу даже если силы равны мы делим их на разные массы и получаем разное ускорение поэтому результат действия этих сил может различаться несмотря на то что силы в ньютоновской паре всегда равны по модулю мне приходилось сталкиваться с еще одним непониманием третьего закона ньютона некоторым кажется что вторая парная сила возникает с некой задержкой люди думают а могу ли я очень-очень быстро приложить первую силу так быстро что застану вселенную врасплох и она не сразу ответит мне парной силой нет не сможете третий закон ньютона универсален вне зависимости от ситуации от величины ускорения и лет его отсутствие от скорости движения от размер тел закон ньютона всегда гласит что эти силы равны и направлены в противоположном направлении в любой момент времени если я хочу разбежаться подпрыгнуть в полете и сокрушить с ногой стену то насколько бы быстрая не разбегался не подпрыгивал в тот же самый момент в которой моя нога коснется стены я приложу силу к стене истина приложится ответную силу ко мне я прикладываю к стене силу направленную вправо это сила вызвано моей ногой и приложена к стене в тот же самый миг стена воздействует на мою ногу с точно такой же силой это сила вызванная стеной и приложенная к моей ноге это происходит мгновенно без всяких задержек невозможно так быстро разбежаться чтобы успеть воздействовать на стену раньше чем стена ответит взаимной силой третий закон ньютона универсален кроме того у многих возникают проблемы с определением парных сил для этого определить ее вы пишите какие тела взаимодействуют определив одну силу вы тут же найдете вторую поменяв местами тела и буквы в обозначении силы в этом примере я знаю что воздействую ногой на стену значит чтобы найти парную силу я должен поменять местами тела и получится сила которую стена прикладывает к моей ноге это удобный способ найти парные силы потому что не всегда очевидно какая сила является парной чтобы показать какие могут возникнуть сложности я приведу вам пример представьте что на земле стоит стол этот пример почему-то очень многих сбивает с толку и на столе лежит некий ящик назовем его ящик а но ящика действуют разные силы в первую очередь гравитация сила притяжения она направлена вниз и если спросить какая сила будет порно к силе притяжения многие отвечают что эта сила действующая на ящик направленная вверх и вызванная столом поскольку стол мешает ящику упасть на землю и такой ответ кажется логичным поскольку ящик не падает у него нет ускорения значит эти две силы действительно равные по модулю и противоположная по направлению и поэтому велик соблазн сказать что эти силы возникают вследствие третьего закона ньютона но это не так эти силы одинаковы по силе но разные по направлению следствие второго закона ньютона и второй закон ньютона гласит что если нет ускорения значит результирующая сила равна нулю все силы гасят друг друга именно это здесь и происходит эти силы равны и направлены в разные стороны они взаимно уничтожаются друг друга вследствие чего ящик не двигается а это верный признак что эта пара сил не относятся к третьему закону ньютона силой с третьего закона ньютона всегда приложены к разным телам они не могут взаимно уничтожатся и что же тогда у нас здесь здесь у нас две силы они равны но направлены в разные стороны и поэтому их сумма равна нулю а значит это непарные сила из третьего закона ньютона их парные силы какие-то другие я их ещё даже не обозначил давайте попробуем их найти уберем верхнюю силу а ставим нижнюю и попробуем разобраться чтобы найти парную силу нужно определить два взаимодействующих объекты и так вниз направлена сила притяжения давайте так и подпишем это сила действующая на тело а а что на него воздействует нельзя просто сказать гравитация потому что гравитация это не тело тело воздействующая на ящик сила f эта планета земля поэтому индекс я подписываю именно в таком порядке это сила с которой на ящик а воздействует планета земля и теперь очень просто найти парную силу порно сила находится перестановка индексов вместо силы действующие на ящик со стороны земли у нас будет равна сила направленная в противоположную сторону с которой на землю воздействует ящик сила направлена в противоположную сторону значит вверх и это сила с которой на землю воздействует ящик возможно это покажется вам не совсем логично но все именно так и происходит если земля притягивает к себе ящик с некой силой с точно такой же сила ящик притягивает землю на первый взгляд это кажется невероятным если вы подпрыгнете земля при тянет вас вниз и вы опуститесь вы движетесь на земля стоит на месте если вы действуете на не из той же силой почему тогда оно не двигается опять же если к неким силам приложить равные силы это не значит что эти тела будут двигаться с равным ускорением масса земли по сравнению с массой вашего тела настолько огромно что ускорение вызвано этой силой почти равно нулю несмотря на то что вы с землей воздействуете друг на друга с равной силой поэтому вот они парные силы третьего закона ньютона чтобы не случилось они всегда будут вместе и всегда будут равны неважно движется ли ящик или нет есть у него ускорение или нет врезается или он в стену лежит ли на столе падает или в пространстве эти две силы всегда будут равны и направленные в противоположные стороны а что же что и сила из которой стол воздействует на ящик давайте подпишем ее как мы договорились о порядке индексов это у нас сила воздействующая на ящик со стороны стола и теперь мне достаточно поменять местами буквы в яндексе чтобы получить парную силу это будет сила направленная вниз с которой ящик воздействует на стол так что здесь в этой системе у меня будет еще одна сила она будет направлена вниз и согласно третьему закону ньютона с этой силой на стол действует ящик а эти две силы тоже парные по третьему закону ньютона эти две силы будут равны и противоположно направлены чтобы не случилось но при этом сила с которой стол действует на ящик не обязана быть равной силе с который на ящик действует земля если ящик и лежит на столе без движения эти силы равны но если поместить стол в лифт или ракету и начать поднимать его с большим ускорением то несмотря на ускорение парные силы с третьего закона ньютона будут всегда равны это сила воздействия стала на ящик и сила воздействия ящика на стол аналогично будут равны сила воздействия ящика на землю и сила воздействия земли на ящик но эти две силы уже не будут равны это непарные силы при некоторых обстоятельствах они могут быть равными но это верно не всегда если лифт поднимается вверх с большим ускорением сила воздействия стала на ящик больше силы воздействия земли на ящик они не будут равными подведем итоги третий закон ньютона говорит на массивах приложенных к двум разным телам поскольку они приложены к разным телам они не взаимо уничтожаются чтобы к некой силе найти парную силу достаточно определить два взаимодействующих тела и поменять местами индексы парные силы всегда равны по модулю даже если одно тело гораздо больше другого или имеет больший заряд или обладает каким-нибудь другим свойствам из-за которого вам может показаться что она должна воздействовать на 2 тела с большей силой при взаимодействии двух тел их парные силы всегда одинаковы по модулю и направлены в противоположные стороны парная сила всегда возникает мгновенно и будьте аккуратны некоторые силы могут казаться парными они могут быть равными по модулю и направленными в противоположные стороны но они не обязательно будут парными силами из-за третьего закона ньютона они могут быть равны и противоположно направлены по другим причинам спасибо что подписывайтесь на наш канал нам очень важно знать ваше мнение если у вас возникают вопросы касательно данного видеоролика то не стесняйтесь задавать их в комментариях мы с удовольствием на них ответим