Какую природу имеют силы возникающие при взаимодействии тел 3 закон

Содержание

Учебник. Третий закон Ньютона
Какую природу имеют силы возникающие при взаимодействии тел 3 закон
Самостоятельная работа по физике Третий закон Ньютона 9 класс
Вариант 1
Вариант 2
Какую природу имеют силы возникающие при взаимодействии тел 3 закон
Какую природу имеют силы возникающие при взаимодействии тел 3 закон

Учебник. Третий закон Ньютона

В §1.7 понятие массы тела было введено на основе опытов по измерению ускорений двух взаимодействующих тел: массы взаимодействующих тел обратно пропорциональны численным значениям ускорений m 1 m 2 = — a 2 a 1 или m 1 a 1 = — m 2 a 2 .

В векторной форме это соотношение принимает вид m 1 a → 1 = — m 2 a → 2 .

Знак «минус» выражает здесь тот опытный факт, что ускорения взаимодействующих тел всегда направлены в противоположные стороны. Согласно второму закону Ньютона, ускорения тел вызваны силами F → 1 = m 1 a → 1 и F → 2 = m 2 a → 2 , возникающими при взаимодействии тел. Отсюда следует: F → 1 = — F → 2 .

Это равенство называется третьим законом Ньютона.

Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.

Силы, возникающие при взаимодействии тел, всегда имеют одинаковую природу. Они приложены к разным телам и поэтому не могут уравновешивать друг друга. Складывать по правилам векторного сложения можно только силы, приложенные к одному телу.

Рис. 1.9.1 иллюстрирует третий закон Ньютона. Человек действует на груз с такой же по модулю силой, с какой груз действует на человека. Эти силы направлены в противоположные стороны. Они имеют одну и ту же физическую природу – это упругие силы каната. Сообщаемые обоим телам ускорения обратно пропорциональны массам тел.

Силы, действующие между частями одного и того же тела, называются внутренними. Если тело движется как целое, то его ускорение определяется только внешней силой. Внутренние силы исключаются из второго закона Ньютона, так как их векторная сумма равна нулю. В качестве примера рассмотрим рис. 1.9.2, на котором изображены два тела с массами m₁ и m₂, жестко связанные между собой невесомой нерастяжимой нитью и двигающиеся с одинаковым ускорением a → как единое целое под действием внешней силы F → . Между телами действуют внутренние силы, подчиняющиеся третьему закону Ньютона: F → 2 = — F → 1 . Движение каждого тела зависит от сил взаимодействия между ними. Второй закон Ньютона, примененный к каждому телу в отдельности, дает: m 1 a → 1 = F → 1 , m 2 a → 2 = F → 2 + F → .

Складывая левые и правые части этих уравнений и принимая во внимание, что a → 1 = a → 2 = a → и F → 2 = — F → 1 , получим: ( m 1 + m 2 ) a → = F → 1 .

Внутренние силы исключились из уравнения движения системы двух связанных тел.

Движение связанных брусков

Источник

Какую природу имеют силы возникающие при взаимодействии тел 3 закон

В векторной форме это соотношение принимает вид

Знак «минус» выражает здесь тот опытный факт, что ускорения взаимодействующих тел всегда направлены в противоположные стороны. Согласно второму закону Ньютона, ускорения тел вызваны силами и возникающими при взаимодействии тел. Отсюда следует:

Это равенство называется третьим законом Ньютона .

Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.

Силы, возникающие при взаимодействии тел, всегда имеют одинаковую природу. Они приложены к разным телам и поэтому не могут уравновешивать друг друга. Складывать по правилам векторного сложения можно только силы, приложенные к одному телу.

Силы, действующие между частями одного и того же тела, называются внутренними . Если тело движется как целое, то его ускорение определяется только внешней силой. Внутренние силы исключаются из второго закона Ньютона, так как их векторная сумма равна нулю. В качестве примера рассмотрим рис. 1.9.2, на котором изображены два тела с массами и , жестко связанные между собой невесомой нерастяжимой нитью и двигающиеся с одинаковым ускорением как единое целое под действием внешней силы Между телами действуют внутренние силы, подчиняющиеся третьему закону Ньютона: Движение каждого тела зависит от сил взаимодействия между ними. Второй закон Ньютона, примененный к каждому телу в отдельности, дает:

Складывая левые и правые части этих уравнений и принимая во внимание, что и получим:

Внутренние силы исключились из уравнения движения системы двух связанных тел.

Источник

Самостоятельная работа по физике Третий закон Ньютона 9 класс

Самостоятельная работа по физике Третий закон Ньютона 9 класс с ответами. Самостоятельная работа включает 2 варианта, в каждом по 4 задания.

Вариант 1

1. Что можно сказать о направлении сил, возникающих при взаимодействии тел?

2. Какую природу имеют силы, возникающие при взаимодействии тел?

3. Столкнулись грузовой автомобиль массой 6 т и легковой автомобиль массой 1,5 т. Сила удара, которую испытал легковой автомобиль, равна 9 кН. Какую силу удара испытал при этом грузовой автомобиль?

4. Человек массой 50 кг, стоя на коньках, отталкивает от себя шар массой 2 кг с силой 10 Н. Какое ускорение получает при этом человек?

Вариант 2

1. Что можно сказать о величине сил, возникающих при взаимодействии тел?

2. Почему силы, возникающие при взаимодействии тел, не уравновешивают друг друга?

3. Столкнулись грузовой автомобиль массой 6 т и легковой автомобиль массой 1,5 т. Сила удара, которую испытал легковой автомобиль, равна 6 кН. Какую силу удара испытал при этом грузовой автомобиль?

4. Человек массой 50 кг, стоя на коньках, отталкивает от себя шар массой 2 кг с силой 15 Н. Какое ускорение получает при этом человек?

Ответы на самостоятельную работа по физике Третий закон Ньютона 9 класс
Вариант 1
1. Силы равны по модулю и противоположны по знаку.
2. Силы, возникающие при взаимодействии тел всегда одинаковые.
3. 9 кН
4. 0,2 м/с 2
Вариант 2
1. Величина сил при взаимодействии равна по модулю.
2. Так как силы приложены к разным телам.
3. 6 кН
4. 0,3 м/с 2

Источник

Какую природу имеют силы возникающие при взаимодействии тел 3 закон

Из анализов многочисленных опытов, как уже отмечалось, было получено соотношение масс взаимодействующих тел и их ускорений:

\[\frac = \frac,\quad или \quad m_1a_1 = m_2a_2.\]

Но мы знаем из опытов, что при взаимодействии всегда ускорения тел противоположны друг другу: a → 1 ↑ ↓ a → 2 \vec a_1 \uparrow \downarrow \vec a_2 , следовательно, m 1 a → 1 = — m 2 a → 2 m_1\vec a_1 = — m_2 \vec a_2 .

Но произведение массы тела на ускорение этого тела равна действующей на это тело силе. Тогда

Данное утверждение и представляет собой третий закон Ньютона.

Третий закон Ньютона: При взаимодействии тела действуют друг на друга с силами, равными по величине, противоположными по направлению, одинаковыми по природе и лежащими на прямой, проходящей через центры тел.

Данные проявления встречаются всюду:

1) при столкновении (упругом или неупругом) тела деформируются, при этом появляются силы упругости. Первое тело действует на второе с силой F 21 F_ , а второе на первое с силой F 12 F_ . Причём обе силы по природе своей являются силами упругости – силами взаимодействия между молекулами (электромагнитными). Силы лежат на одной прямой, лежащей на линии точек приложения сил. Силы противоположны.

2) при гравитационном взаимодействии двух тел (Земля и Луна, или Солнце и Юпитер и т. д.) возникают две гравитационные силы, которые тоже противоположны и равны друг другу.

3) при взаимодействии прямоугольного тела, стоящего на поверхности стола , то же возникают две силы упругости: сила возникает потому, что стол деформировался (прогнулся, деформация изгиба см. далее), а сила возникает потому, что прямоугольное тело тоже деформировалось (сжалось под действием силы тяжести, подробнее см. далее). Обе силы равны друг другу и противоположны.

Рассмотрение примеров позволяет сформулировать следующие свойства сил, возникающих при взаимодействии:

силы всегда появляются (или исчезают) парами;

силы не компенсируют друг друга, т. к. приложены к разным телам;

Пример 3. Для растяжения пружины жёсткостью 50 Н / м 50\ \mathrm/\mathrm , закреплённой одним концом на стене, на 20 см 20\ \mathrm требуется сила 10 Н 10\ \mathrm . Какую силу нужно приложить к этой пружине, чтобы растянуть её на 20 см 20\ \mathrm , прикладывая силу с двух сторон и действуя в противоположных направлениях?

Решение. В первом случае в растянутом состоянии пружина находилась в состоянии покоя. Следовательно, по второму закону Ньютона сила, приложенная к пружине со стороны руки, скомпенсирована силой, приложенной к пружине со стороны стены. Значит , стена действует на пружину с силой 10 Н 10\ \mathrm . а) Первая пара сил: точка приложения силы со стороны руки неподвижна и находится в пружине, а сила упругости пружины приложена к точке, находящейся в руке, и тоже неподвижна. Эти две силы равны и противоположны по третьему закону Ньютона. б) Вторая пара сил: во второй паре взаимодействующих тел ( стены и пружины ) силы тоже равны и противоположны по тому же закону.

Во втором случае пружина тоже находится в покое. Только теперь одна из сил создаётся одной рукой, а вторая сила второй рукой. Сила, создаваемая стеной в первом случае, заменяется силой, создаваемой второй рукой, во втором. Понятно, что неподвижной пружина останется во втором случае только тогда, когда величина силы тоже сохранит первоначальное значение. Следовательно, во втором случае к пружине нужно приложить силу 10 Н 10\ \mathrm с обеих сторон.

Источник

Какую природу имеют силы возникающие при взаимодействии тел 3 закон

`m_2/m_1=a_1/a_2`, или `m_1a_1=m_2a_2`.

Но мы знаем из опытов, что при взаимодействии всегда ускорения тел противоположны друг другу: `veca_1 uarr darr veca_2`, следовательно, `m_1veca_1=m_2veca_2`.

Но произведение массы тела на ускорение этого тела равно действующей на это тело силе. Тогда

Данное утверждение и представляет собой третий закон Ньютона.

При взаимодействии тела действуют друг на друга с силами, равными по величине, противоположными по направлению, одинаковыми по природе и лежащими на прямой, проходящей через центры тел.

Данные проявления встречаются всюду:

1) при столкновении (упругом или неупругом) тела деформируются, при этом появляются силы упругости. Первое тело действует на второе с силой `F_(21)`, а второе на первое с силой `F_(12)`. Причём обе силы по природе своей являются силами упругости – силами взаимодействия между молекулами (электромагнитными). Силы лежат на одной прямой, лежащей на линии точек приложения сил. Силы противоположны.

3) при взаимодействии прямоугольного тела, стоящего на поверхности стола, тоже возникают две силы упругости: сила `F_(12)` возникает потому, что стол деформировался (прогнулся, деформация изгиба см. далее), а сила `F_(21)` возникает потому, что прямоугольное тело тоже деформировалось (сжалось под действием силы тяжести, подробнее см. далее). Обе силы равны друг другу и противоположны.

Рассмотрение примеров позволяет сформулировать следующие свойства сил, возникающих при взаимодействии:

силы всегда появляются (или исчезают) парами;
силы не компенсируют друг друга, т. к. приложены к разным телам;
силы одинаковой природы.

Для растяжения пружины жёсткостью `50` Н/м, закреплённой одним концом на стене, на `20` см требуется сила `10` Н. Какую силу нужно приложить к этой пружине, чтобы растянуть её на `20` см, прикладывая силу с двух сторон и действуя в противоположных направлениях?

В первом случае в растянутом состоянии пружина находилась в состоянии покоя. Следовательно, по второму закону Ньютона сила, приложенная к пружине со стороны руки, скомпенсирована силой, приложенной к пружине со стороны стены. Значит, стена действует на пружину с силой `10` Н.

а) Первая пара сил: точка приложения силы со стороны руки неподвижна и находится в пружине, а сила упругости пружины приложена к точке, находящейся в руке, и тоже неподвижна. Эти две силы равны и противоположны по третьему закону Ньютона.

б) Вторая пара сил: во второй паре взаимодействующих тел (стены и пружины) силы тоже равны и противоположны по тому же закону.

Источник