Newtonin kolmas lakiesimerkki

Puhelut Newtonin lait Ne ovat fyysikko Isaac Newtonin asettamat kolme periaatetta, joista suurin osa mekaniikan aiheuttamista ongelmista voidaan selittää. Newtonin kolme lakia tunnetaan myös liikelakeina ja ne liittyvät ensisijaisesti kappaleiden liikkeisiin. Newtonin kolmen lain ansiosta jotkut fysiikan peruskäsitteet mullistettiin.

Erityisesti Newtonin kolmas laki toteaa, että jos yksi ruumis käyttää voimaa toiseen, jälkimmäinen käyttää yhtä voimakasta voimaa toiseen, mutta vastakkaiseen suuntaan. Newtonin kolmas laki tunnetaan myös toimintareaktioperiaatteena.

Alkuperäinen formulaatio Newtonin kolmas laki Hän sanoo:

Actioni contrariam semper & æqualem esse reaktio:

sive corporum duorum actiones in molemminpuolinen semper esse æquales &

päinvastoin osapuolet ohjaavat.

tarkka espanjankielinen käännös mitä sanoit:

Jokaisessa toiminnassa tapahtuu aina samanlainen ja vastakkainen reaktio:

tarkoittaa, että kahden elimen keskinäiset toimet ovat aina samanarvoisia

ja suunnattu ja vastakkaiseen suuntaan.

Newtonin kolmannen lain sovelluksia voidaan löytää sekä fysiikassa, mekaniikassa että ihmisten jokapäiväisessä elämässä. Joitakin käytännön esimerkkejä tästä on esitetty alla.

Newtonin kaksi muuta lakia

Kuten aiemmin todettiin, Isaac Newton perusti kolme lakia, joista ensimmäinen ja toinen viittaavat, mainitaan jäljempänä.

Newtonin ensimmäinen laki:

 Tässä laissa säädetään, että ruumis, johon ei kohdistu voimaa (tai toisiaan kumoavat voimat), pysyy levossa tai vakionopeudella. Tämän lain perusti Newton Descartesin ja Galileon aikaisemmin tekemästä työstä.

 Tämän lain alkuperäisessä lausunnossa (käännettynä espanjaksi) sanotaan:

Koko keho pysyy lepotilassa

tai tasainen ja suoraviivainen liike, ellei sitä pakoteta

ulkoisten voimien avulla muuttaa tilaansa.

Newtonin ensimmäinen laki oli ristiriidassa aristoteleisen lähestymistavan kanssa, jossa todettiin, että ruumiilla voi olla liikkeitä vain, jos siihen kohdistetaan ulkoinen voima. Toisaalta Newton vahvistaa tällä lailla, että ruumis voi ylläpitää nopeuttaan, vaikka siihen ei kohdistu voimaa.

Newtonin toinen laki:

Newtonin toinen laki määrittää, mitkä ovat välttämättömät olosuhteet kehon liikkeen tai lepotilan muuttamiseksi. Newton toteaa, että nämä muutokset tapahtuvat, jos kahden kehon välillä on vuorovaikutus riippumatta siitä, joutuvatko ne kosketuksiin. Tämän lain alkuperäisessä sanamuodossa (käännettynä espanjaksi) todetaan seuraavaa:

Liikkeen muutos on verrannollinen

ulospäin liikkuvaan voimaan ja tapahtuu linjaa pitkin

linjaa, jota pitkin kyseinen voima painetaan.

Newtonin kolmas laki

Joitakin esimerkkejä, joissa Newtonin kolmas laki heijastuu, on palattava siihen, mitä se vahvistaa. Kuten aiemmin todettiin, Newtonin kolmannessa laissa todetaan, että jokaiselle kehoon vaikuttavalle voimalle se Jälkimmäinen kohdistaa voiman, joka on yhtä voimakas, mutta vastakkaiseen suuntaan sitä tuottaneeseen kehoon aluksi. Alla on joitain esimerkkejä Newtonin kolmannen lain soveltamisesta.

16 esimerkkiä Newtonin kolmannesta laista

1. Juan on järkyttynyt ja lyö kovasti keittiön pöytää. Tämän seurauksena Juan tuntee kipua kädessään. Juanin tuntema tuska voidaan selittää Newtonin kolmannesta laista: Tällä hetkellä, kun Juan osui pöydälle, se kohdistanut voiman Johannekselle samalla voimakkuudella kuin alkuperäinen voima (eli voima, jonka John käytti suorittamaan isku).
2. Analla on samanlainen paino kuin Natalialla. Ana työntää Nataliaa ja Natalia työntää Anaa. Tämän seurauksena molemmat ihmiset liikkuvat samalla nopeudella, mutta vastakkaiseen suuntaan.
3. Heti kun Marco kävelee, hän työntää maata takaisin jaloillaan. Vastauksena maa reagoi työntämällä häntä eteenpäin, jolloin Marco voi edetä.
4. Kun pistooli ammutaan, luodissa olevan jauheen räjähdys kohdistuu voimaan aseeseen, mikä saa pisteen liukumaan hieman. Siten ase käyttää yhtä voimakasta voimaa, mutta vastakkaiseen suuntaan ammuttuun luodiin.
5. Laura juoksi ja putosi. Tappio ja vahingot, joita hän kärsi putoamisesta, johtui siitä, että maa vaikutti alun perin käyttämään voimaan yhtä voimakkaasti, mutta vastakkaiseen suuntaan.
6. Mariana hyppää. Kun hän hyppää, hän työntää maan alas, ja maa työntää hänet ylös.
7. Manuel soutaa venettä. Voima, jonka hän kohdistuu veteen työntämällä sitä airolla, palaa hänen luokseen työntämällä venettä eteenpäin, toisin sanoen airon voimaan nähden.
8. Kun uimari haluaa istua uima-altaan reunalla, se kohdistaa voimaa betonia vasten ja reuna työntää häntä eteenpäin samalla voimakkuudella.
9. Octavio lyö naulaa seinään. Tämän toiminnan suorittamisen hetkellä Newtonin kolmas laki voidaan ymmärtää. Kun naulaa ajetaan yhä syvemmälle seinään, vasara tekee taaksepäin liikkeen, joka tapahtuu reaktiona alkuperäiseen iskuun.
10. Pyykkinaru, jossa on vaatteita, on selkeä esimerkki tästä laista. Vaatteet kohdistavat alaspäin suuntautuvaa voimaa, johon pyykkinaru reagoi soveltamalla ylöspäin suuntautuvaa voimaa varmistaen, että vaatteet eivät ole kosketuksissa lattiaan.
11. Claudia ja Susana vetävät köyden kahta päätä. Tuolloin köysi pysyy samassa paikassa, tämä on myös esimerkki Newtonin kolmannesta laista.
12. Lentokoneen toiminta on myös esimerkki Newtonin kolmannesta laista. Lentokoneen pyörät käyttävät taaksepäin suuntautuvaa voimaa, ja vastauksena lentokone reagoi a voimalla, joka on yhtä voimakas, mutta vastakkaiseen suuntaan, minkä vuoksi se liikkuu eteenpäin, lähteä liikkeelle.
13. Martha hyppää hyppääjän päälle voiman kohdistamisen hetkellä muovipintaan, jälkimmäiseen reagoi kohdistamalla siihen yhtä voimakkaan voiman, mutta vastakkaiseen suuntaan, eli työntää sitä kohti edellä.
14. Kuten lentokoneen operoinnissa, myös raketin toiminnassa heijastuu Newtonin kolmas laki. Raketti onnistuu etenemään palaneen ruutin ansiosta, joka tulee ulos suurella voimalla ja vastakkaiseen suuntaan.
15. Raúlin auto on jumissa. Voima, jonka hän käyttää lukituksen avaamiseen, reagoi ja siksi auto liikkuu taaksepäin.
16. Tätä lakia voidaan ymmärtää myös etäältä. Maapallo käyttää voimaa kuuhun ja päinvastoin.