Treći Newtonov zakon mehanike  

  • Sila akcije i sila reakcije
  • Koncept suprotnih sila
  • Jednostavan pokus
  •   Sila akcije i sila reakcije  

     Treći Newtonov zakon kaže da kada dva tijela međusobno djeluju, uvijek djeluju jedno na drugo silama jednakog iznosa i suprotnog smjera. Taj se zakon obično naziva zakon akcije i reakcije. Na primjer, knjiga koja leži na stolu djeluje silom prema dolje jednakom njezinoj težini na stolu. Prema trećem zakonu, stol djeluje jednakom suprotnom silom na knjigu. Suprotna sila se javlja jer težina knjige uzrokuje, prostim okom nevidljivu, deformaciju stola tako da stol gura knjigu prema gore poput sabijene opruge. (Slika 2.)
    Definicija iz udžbenika kaže - da na svaku silu postoji jednaka i suprotna reakcija. Ako tijelo A djeluje silom na tijelo B, onda tijelo B odgovara jednakom suprotnom silom.
    Kada se zabija čavao čekićem, npr. u drvo, čavao će zaustaviti čekić na kraju zamaha. Posve je neintuitivno razumjeti da su sila čekića i protusila čavla jednake tijekom cijelog kontakta, a ne samo na kraju kada gibanje prestane, to znači i prije nego što se čekić zaustavi. Dok čekić napreduje, čavao "popušta" i zabija se u drvo iako su sile između njih istog iznosa cijelo vrijeme od prvog kontakta do kraja gibanja. (Slika 1.)

    sudar

    Slika 1. Zabijanje čavla    Kada se čavao zabija, sila čekića i protusila čavla su jednake.

      Koncept suprotnih sila  

    Treba razumjeti da prvi Newtonov zakon također opisuje djelovanje jednakih suprotnih sila ali te sile djeluju na isto tijelo i posljedično zbog ravnoteže sila tijelo miruje ili se giba jednoliko po pravcu. To se bitno razlikuje od jednakih suprotnih sila kojima se bavi treći Newtonov zakon, gdje svaka od sila djeluje međusobno na drugo tijelo. Pri tome je i učinak tih sila različit. Kao što je slučaj sa spomenutim zabijanjem čavla. Vektorski zbroj sila na pojedino tijelo može biti različit od nule a ne mora.
    Ako je ukupna sila na tijelo različita od nule, mijenja mu se brzina i ono se giba u skladu s drugim Newtonovim zakonom. Ako je ukupna sila na tijelo jednaka nuli, bilo zato što uopće nema sila (što nije moguće) ili zato što su sve sile točno uravnotežene suprotnim silama, tijelo se ne ubrzava i može se reći da je u ravnoteži. Obrnuto, tijelo za koje se uoči da ne mijenja brzinu, ni po iznosu ni po smjeru, moramo zaključiti da je zbroj svih sila na to tijelo jednak nuli.
    mikrodeformacija

    Slika 2. Ravnoteža sila    Težina knjige uzrokuje, prostim okom nevidljivu, deformaciju stola.

      Jednostavan pokus  

    Ponekad može biti zahtjevno (izazovno) uvjeriti učenike da na svaku silu postoji jednaka i suprotna reakcija. Kao pomoćno objašnjenje, obično se kaže: Ako guraš zid nekom silom, zid će tebe gurati jednakom silom u suprotnom smjeru. Za prevladavanje ove poteškoće, može poslužiti sljedeći jednostavan pokus. Svi učenici u razredu trebaju slijedili upute koje im pokazujete rukama, a oni ih sami ponavljaju. (Slika 3.)
    Sve što vam treba od pribora je zid i, naravno, ruka kojom ćete ga gurati.
    Pri tome je učinak tih sila različit. Sila ruke neće pomaknuti zid, ali će sila zida saviti prste!

    sudar

    Slika 3. Guranje zida    Ako guraš zid, zid djeluje jednakom silom suprotnog smjera.

    Hrvoje Mesić, Prirodopolis

Hit Counter