דוגמת החוק השלישי של ניוטון

השיחות חוקי ניוטון הם שלושת העקרונות שקבע הפיזיקאי אייזיק ניוטון, מהם ניתן להסביר את מרבית הבעיות הנובעות ממכניקה. שלושת החוקים של ניוטון ידועים גם כחוקי תנועה וקשורים בעיקר לתנועת גופים. הודות לשלושת החוקים של ניוטון, כמה מהמושגים הבסיסיים של הפיזיקה חוללו מהפכה.

במיוחד ה החוק השלישי של ניוטון קובע שאם גוף אחד מפעיל כוח על גוף אחר, יפעיל כוח בעל עוצמה שווה על השני, אך בכיוון ההפוך. החוק השלישי של ניוטון ידוע גם כעקרון התגובה לפעולה.

הניסוח המקורי של החוק השלישי של ניוטון הוא אומר:

Actioni contrariam semper & æqualem esse responseem:

sive corporum duorum actiones in se semper esse æquales &

בצדדים מנוגדים המכוונים.

ה תרגום מדויק לספרדית מה אמרת:

עם כל פעולה מתרחשת תמיד תגובה שווה והפוכה:

פירושו שפעולות הדדיות של שני גופים תמיד שוות

ומכוון ובכיוון ההפוך.

ניתן למצוא יישומים שונים של החוק השלישי של ניוטון הן בפיזיקה ובמכניקה והן בחיי היומיום של האנשים. להלן דוגמאות מעשיות לכך.

שני החוקים האחרים של ניוטון

כפי שנאמר קודם, אייזיק ניוטון קבע שלושה חוקים, מה שהראשון והשני מתייחס אליו מוזכר להלן.

החוק הראשון של ניוטון:

 חוק זה קובע כי גוף שלא פועל עליו כוח (או כוחות המבטלים זה את זה) יישאר במנוחה או במהירות קבועה. חוק זה הוקם על ידי ניוטון מעבודות שביצעו בעבר דקארט וגלילאו.

 החקיקה המקורית של חוק זה (שתורגמה לספרדית) אומרת כי:

כל הגוף יישאר במצב מנוחה

או תנועה אחידה וישרה אלא אם כן היא נאלצת

על ידי כוחות חיצוניים לשנות את מצבו.

החוק הראשון של ניוטון בא לסתור את הגישה האריסטוטלית בה נקבע כי לגוף יכול להיות תנועה רק אם יופעל עליו כוח חיצוני. מאידך, ניוטון מאשר בחוק זה כי גוף יכול לשמור על מהירותו גם כאשר כוח אינו מופעל עליו.

החוק השני של ניוטון:

החוק השני של ניוטון קובע מהם התנאים הדרושים לשינוי מצב התנועה או המנוחה של הגוף. ניוטון קובע כי שינויים אלה מתרחשים אם קיימת אינטראקציה בין שני גופים, בין אם הם באים במגע ובין אם לאו. הנוסח המקורי של חוק זה (שתורגם לספרדית) קובע כי:

השינוי בתנועה הוא פרופורציונלי

לכוח המניע החיצוני ומתרחש לאורך הקו

קו שלאורכו מודפס כוח זה.

החוק השלישי של ניוטון

על מנת להציג כמה דוגמאות בהן משתקף החוק השלישי של ניוטון, יש לחזור למה שהוא קובע. כאמור, החוק השלישי של ניוטון קובע כי על כל כוח הפועל על גוף, הוא האחרון מפעיל כוח בעוצמה שווה אך בכיוון ההפוך על הגוף שייצר אותו בתחילה. להלן מספר דוגמאות בהן מוחל החוק השלישי של ניוטון.

16 דוגמאות לחוק השלישי של ניוטון

1. חואן נסער ופוגע בחוזקה בשולחן המטבח. כתוצאה מכך חואן מרגיש כאב בידו. ניתן להסביר את הכאב שחואן מרגיש מהחוק השלישי של ניוטון: הרגע בו חואן עלה על השולחן, הוא הפעיל כוח על ג'ון באותה עוצמה כמו הכוח הראשוני (כלומר הכוח שג'ון הפעיל כדי לבצע את לנשוף).
2. לאנה משקל דומה לנטליה. אנה דוחפת את נטליה ונטליה דוחפת את אנה. כתוצאה מכך, שני האנשים נעים באותה מהירות אך בכיוון ההפוך.
3. ברגע שמרקו הולך, הוא דוחף את האדמה לאחור עם הרגליים. בתגובה, האדמה מגיבה בכך שהיא דוחפת אותו קדימה ומאפשרת למרקו להתקדם.
4. כאשר אקדח נורה, התפוצצות האבקה בכדור מפעילה כוח על הנשק, מה שגורם לאקדח לרתוע מעט. לפיכך, הנשק מפעיל כוח בעוצמה שווה אך בכיוון ההפוך על הכדור שנורה.
5. לורה רצה ונפלה. הכאב והנזק שספגה מהנפילה נבעו מכך שהאדמה הפעילה כוח בעוצמה שווה לזו שהפעילה בתחילה, אך בכיוון ההפוך.
6. מריאנה קופצת. כשהיא קופצת, היא דוחפת את האדמה למטה, והאדמה דוחפת אותה למעלה.
7. מנואל חותר בסירה. הכוח שהוא מפעיל על המים בעת דחיפתו בעזרת המשוט, חוזר אליו דוחף את הסירה קדימה, כלומר בכיוון ההפוך לכוח המשוט.
8. כאשר שחיין רוצה להשתלב בקצה הבריכה, הוא מפעיל כוח על הבטון, ובתגובה, הקצה דוחף אותו קדימה באותה עוצמה.
9. אוקטביו דופק מסמר בקיר. בזמן ביצוע פעולה זו תוכלו לראות את החוק השלישי של ניוטון. כאשר המסמר מונע עוד ועוד לתוך הקיר, הפטיש עושה תנועה לאחור, המתרחשת כתגובה למכה המקורית.
10. חבל כביסה עם בגדים הוא דוגמה מובהקת לחוק זה. הבגדים מפעילים כוח כלפי מטה, שעליו מגיב חבל הכביסה באמצעות הפעלת כוח כלפי מעלה, ומבטיח כי לבגדים אין מגע עם הרצפה.
11. קלאודיה וסוזנה מושכות את שני קצוות החבל. באותה תקופה החבל נשאר באותו מקום, זו גם דוגמה לחוק השלישי של ניוטון.
12. אופן פעולתו של מטוס הוא גם דוגמה לחוק השלישי של ניוטון. גלגלי המטוס מפעילים כוח לאחור, ובתגובה, המטוס מגיב עם כוח בעוצמה שווה אך בכיוון ההפוך, ולכן הוא נע קדימה, כלומר, תתחיל לזוז.
13. מרתה קופצת על מגשר, ברגע שמפעילה כוח על משטח הפלסטיק, האחרון מגיב בכך שהוא מפעיל עליו כוח בעוצמה שווה אך בכיוון ההפוך, כלומר הוא דוחף אותו לעבר מֵעַל.
14. כמו בהפעלה של מטוס, גם בזה של הרקטה בא לידי ביטוי החוק השלישי של ניוטון. הרקטה מצליחה להתקדם בגלל האבק השרוף שיוצא בכוח רב ובכיוון ההפוך.
15. המכונית של ראול תקועה. הכוח שהוא מפעיל כדי לבטל את החסימה מגיב ולכן המכונית נעה לאחור.
16. ניתן להעריך חוק זה גם מרחוק. כדור הארץ מפעיל כוח על הירח ולהיפך.