Selitämme mikä on Newtonin kolmas laki, joka selittää toiminta-reaktioperiaatteen, sen kaavan ja arkipäivän esimerkit.
Mikä on Newtonin kolmas laki?
Sitä kutsutaan Newtonin kolmanneksi laiksi tai Toiminnan ja reaktion periaate kolmanteen teoreettisista ohjeista, jotka brittiläinen tiedemies Isaac Newton (1642-1727) väitti työssään Philosohiae naturalis principia mathematica ("Matemaattiset periaatteet filosofia luonnollinen ”) vuodelta 1687, vaikutteita Galileo Galilein ja René Descartesin aikaisemmista tutkimuksista.
Tämä työ yhdessä kolmen kanssa Newtonin lait, pidetään modernin fysiikan perustekstinä. Newtonin kolmas laki ilmaisee tiedemiehen sanoin latinaksi:
“Actioni contrariam semper & æqualem esse responseem: sive corporum duorum actiones in mutuo semper esse æquales & vastakkaisissa osapuolissa suunnattu
Mikä käännettynä:
"Jokainen toiminta vastaa samanlaista reaktiota, mutta vastakkaiseen suuntaan: mikä tarkoittaa, että kahden kappaleen keskinäiset toimet ovat aina yhtä suuret ja suunnattu vastakkaiseen suuntaan."
Tämä laki selittää sen voimat maailmassa ne esiintyvät aina pareittain: toiminta ja reaktio, jälkimmäinen samaa suuruusluokkaa mutta vastakkaiseen suuntaan. Tämä tarkoittaa, että kun keho kohdistaa voiman toiseen, jälkimmäinen reagoi kuitenkin samansuuruisella voimalla osoite vastapäätä.
Sen matemaattinen kaava on:
F1-2 = F2-1
Esimerkkejä Newtonin kolmannesta laista
Esimerkkejä Newtonin kolmannesta laista jokapäiväisessä elämässä on helppo löytää. Riittää, kun kuvittelet fyysisesti hypyn, kuten akrobaatin hypyn sirkusponnahduslautastaan tai uimarin ponnahduslautastaan altaan reunalla.
Molemmissa tapauksissa ne nousevat ilmaan kohdistettuaan häneen tietyn määrän voimaa ja työntäen häntä jaloillaan hyppäämään. Siten ne kohdistavat trampoliiniin voiman F jaloillaan, joka synnyttää samansuuruisen mutta vastakkaisen suunnan voiman -F nostaen sitä ilmaa.
Sama tapahtuu, kun pallo heitetään seinää vasten voimalla F: se vastaanottaa vastakkaiseen suuntaan ja samansuuruisen voiman -F, joka lähettää sen pomppimaan meitä kohti.
Newtonin muut lait
Newtonin toisen lain lisäksi tiedemies ehdotti kahta muuta perusperiaatetta:
- Newtonin ensimmäinen laki (tai hitauslaki). Jossa lukee: "Jokainen keho pysyy lepotilassaan tai liikettä tasainen suoraviivainen, ellei sitä pakota muuttamaan tilaansa siihen kohdistuvien voimien vuoksi. Tämä tarkoittaa, että liikkuva tai levossa oleva esine ei muuta tilaansa, ellei siihen kohdisteta jonkinlaista voimaa.
- Newtonin toinen laki (tai dynamiikan peruslaki). Jossa lukee: "Liikkeen muutos on suoraan verrannollinen painettuun liikevoimaan ja tapahtuu suoran linjan mukaan, jota pitkin tämä voima tulostetaan." Tämä tarkoittaa, että kiihtyvyys jonka tietty keho kokee, on verrannollinen siihen kohdistuvaan voimaan, joka voi olla vakio tai ei.