Третий закон Ньютона (окончание)

Примеры проявления третьего закона Ньютона

Когда камень падает на Землю, на него действует сила тяжести ₁ со стороны Земли, а на Землю — сила ₂ притяжения со стороны камня (рис. 13.7, для наглядности масштаб не соблюдён). Обе эти силы относятся к силам всемирного тяготения.

Рис. 13.7

8. Согласно третьему закону Ньютона ₁ = ₂. Почему же ускорение камня заметно, а ускорение Земли — нет?

Когда камень лежит на Земле, на него кроме силы тяжести, которую будем обозначать теперь _Т, действует ещё направленная вверх сила давления со стороны опоры¹ (рис. 13.8, а). Она направлена перпендикулярно поверхности опоры, поэтому её называют силой нормальной реакции (перпендикуляр называют часто нормалью).

¹ Когда тело можно считать материальной точкой, все действующие на него силы желательно изображать на чертежах приложенными в одной точке.

Рис. 13.8

Когда камень покоится, его ускорение равно нулю. Значит, согласно второму закону Ньютона равнодействующая приложенных к камню сил и _T равна нулю (будем говорить, что в таком случае силы уравновешивают друг друга):

Отсюда следует:

Опора давит на камень силой , направленной вверх, а камень, по третьему закону Ньютона, давит на опору силой , направленной вниз (рис. 13.8, б). Обе эти силы — силы упругости.

Силу, с которой тело вследствие действия на него силы тяжести давит на горизонтальную опору или растягивает вертикальный подвес, называют весом тела.

Итак, — это вес камня. По третьему закону Ньютона

Из формул (8) и (9) следует:

Итак, вес покоящегося тела равен действующей на это тело силе тяжести. Однако несмотря на это вес и сила тяжести существенно отличаются друг от друга:

— эти силы приложены к разным телам: вес действует на опору или подвес, а сила тяжести — на само тело;

— эти силы имеют разную физическую природу: вес — это сила упругости, а сила тяжести — проявление сил всемирного тяготения.

Кроме того, как мы увидим несколько позже (§ 16), вес может быть не равен силе тяжести и даже быть равным нулю.

<<< К началу