§8 Третій закон Ньютона. Приклади, що ілюструють третій закон Ньютона [4]

§8 Третій закон Ньютона. Приклади, що ілюструють третій закон Ньютона [4]

1. Розглянемо замкнену систему, що складається із двох матеріальних точок (див. також вище §6). У результаті взаємодії ці матеріальні точки будуть рухатися з прискоренням. Позначимо через  прискорення точки 1, через  – прискорення точки 2. Як показують експерименти ці прискорення мають протилежні напрямки й пов’язані між собою співвідношенням

            ,            (8.1)

де  і  маси відповідних тіл. Згідно другого закону Ньютона, сила, що діє на перше тіло, дорівнює , а сила, що діє на друге тіло, дорівнює . Звідси отримуємо рівність

            ,      (8.2)

яка математично виражає третій закон Ньютона: тіла діють один на одне з силами, які направлені вздовж однієї прямої, рівні за модулем та протилежні за напрямком.

2. Зазначимо, що сили, які виникають під час взаємодії двох тіл, завжди мають однакову природу. Так, наприклад, коли Земля притягує яблуко, що висить на гілці дерева силою тяжіння, то і яблуко притягує Землю теж силою тяжіння. Коли яблуко діє на гілку з силою пружності (вага тіла), то і гілка діє на яблуко з силою пружності (сила реакції опори).

Застосовуючи третій закон Ньютона, завжди потрібно пам’ятати, що однакові за модулем та протилежні за напрямком сили діють на різні тіла, і тому не можуть урівноважувати одна одну.

Закони Ньютона виконуються тільки в інерціальних системах відліку, вони перестають бути правильними для об’єктів дуже малих розмірів, які порівнянні з розмірами атомів, та коли рух відбувається зі швидкостями наближеними до швидкості світла.