Номер 3, страница 83 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 2. Динамика. Параграф 10. Взаимодействие двух тел. Третий закон Ньютона - номер 3, страница 83.

Условие.

3. Расскажите о третьем законе Ньютона.

Решение.

3. Расскажите о третьем законе Ньютона.

Третий закон Ньютона, также известный как закон действия и противодействия, является одним из трёх фундаментальных законов классической механики, сформулированных Исааком Ньютоном. Этот закон описывает, как два тела взаимодействуют друг с другом.

Формулировка закона
Всякому действию всегда есть равное и противоположное противодействие. Иначе говоря, взаимодействия двух тел друг на друга равны и направлены в противоположные стороны. Это означает, что если одно тело действует на второе с некоторой силой, то второе тело одновременно действует на первое с силой, равной по величине и противоположной по направлению.

Математическое выражение
Закон математически выражается следующей формулой:
$ \vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21} $
где $ \vec{F}_{12} $ — это сила, с которой первое тело действует на второе, а $ \vec{F}_{21} $ — сила, с которой второе тело действует на первое. Знак «минус» показывает, что векторы сил направлены в противоположные стороны.

Ключевые особенности сил действия и противодействия
1. Равенство по модулю: Величина (модуль) силы действия всегда равна величине силы противодействия: $ |\vec{F}_{12}| = |\vec{F}_{21}| $.
2. Противоположное направление: Силы направлены вдоль одной прямой, но в противоположные стороны.
3. Приложение к разным телам: Это важнейший аспект закона. Сила действия приложена к одному телу, а сила противодействия — к другому. Поскольку силы приложены к разным объектам, они не могут скомпенсировать или уравновесить друг друга.
4. Единая природа: Силы действия и противодействия всегда имеют одну и ту же физическую природу. Например, если действие — это гравитационная сила, то и противодействие будет гравитационной силой.

Примеры из жизни
Ходьба: Когда мы идём, мы отталкиваемся ногой от земли назад (действие). В ответ земля толкает нас вперёд с такой же силой (противодействие), что и позволяет нам двигаться.
Реактивное движение: Ракета выбрасывает продукты сгорания топлива вниз (действие). Газы, в свою очередь, толкают ракету вверх (противодействие).
Плавание: Пловец гребёт руками, отталкивая воду назад (действие). Вода толкает пловца вперёд (противодействие).
Взаимодействие планет: Земля притягивает к себе Луну. С точно такой же по величине силой Луна притягивает к себе Землю, что вызывает, например, морские приливы.

Таким образом, третий закон Ньютона подчёркивает, что силы в природе всегда возникают парами в результате взаимодействия тел.

Ответ: Третий закон Ньютона утверждает, что силы, с которыми два тела действуют друг на друга, всегда равны по модулю и противоположны по направлению ($ \vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21} $). Эти парные силы, называемые действием и противодействием, имеют одинаковую физическую природу и приложены к разным взаимодействующим телам, а потому не уравновешивают друг друга. Закон объясняет такие явления, как отдача при выстреле, реактивное движение, возможность передвижения и взаимодействие небесных тел.