Номер 14, страница 42 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

14. Сформулируйте третий закон Ньютона.

Решение

Третий закон Ньютона, также известный как закон действия и противодействия, устанавливает характер взаимодействия между телами. Его можно сформулировать так:

Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.

Этот закон имеет несколько важных следствий и особенностей:

1. Силы взаимодействия всегда возникают парами. Если тело А действует на тело Б с некоторой силой, то и тело Б обязательно действует на тело А с ответной силой.

2. Сила действия и сила противодействия равны по величине (модулю).

3. Силы направлены вдоль одной прямой, соединяющей центры масс тел (для материальных точек), но в противоположные стороны.

4. Эти парные силы всегда приложены к разным телам. Это означает, что они никогда не уравновешивают друг друга, так как для нахождения равнодействующей силы все силы должны быть приложены к одному и тому же телу.

5. Силы действия и противодействия имеют одинаковую физическую природу. Например, если одна сила гравитационная, то и парная ей сила тоже гравитационная.

Математически третий закон Ньютона записывается в векторном виде:

$ \vec{F}_{12} = - \vec{F}_{21} $

где $ \vec{F}_{12} $ — это сила, действующая на тело 2 со стороны тела 1, а $ \vec{F}_{21} $ — сила, действующая на тело 1 со стороны тела 2. Знак «минус» как раз и указывает на противоположность направлений векторов сил.

Пример: Когда книга лежит на столе, она давит на стол с силой, равной своему весу (сила упругости, вызванная гравитационным притяжением). По третьему закону Ньютона, стол действует на книгу с точно такой же по модулю, но направленной вверх силой. Эта сила называется силой нормальной реакции. Важно не путать эту пару (вес книги и реакция стола) с другой парой — силой тяжести, действующей на книгу со стороны Земли, и силой, с которой книга притягивает к себе Землю.

Ответ:

Третий закон Ньютона утверждает, что силы, с которыми два взаимодействующих тела действуют друг на друга, равны по модулю и направлены в противоположные стороны вдоль одной прямой. Математически это выражается формулой $ \vec{F}_{12} = - \vec{F}_{21} $. Ключевыми особенностями этих сил является то, что они всегда одной природы и приложены к разным телам, а потому не могут компенсировать друг друга.