Номер 1, страница 182 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Динамика. Глава 2. Законы механики Ньютона. Параграф 2.7. Третий закон Ньютона - номер 1, страница 182.

Условие.

? 1. Выпишите наиболее часто встречающиеся формулировки третьего закона Ньютона. Чем обусловлено существование разных формулировок?

Решение.

Наиболее часто встречающиеся формулировки третьего закона Ньютона

Третий закон Ньютона, описывающий взаимодействие тел, имеет несколько распространенных формулировок, каждая из которых акцентирует внимание на разных аспектах этого фундаментального принципа.

1. Классическая (описательная) формулировка: Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю, противоположны по направлению и действуют вдоль одной прямой, соединяющей эти тела. Важно подчеркнуть, что эти силы приложены к разным телам и имеют одинаковую физическую природу (например, обе силы гравитационные или обе упругие).

2. Краткая (популярная) формулировка: Действию всегда есть равное и противоположное противодействие. Эта формулировка, являющаяся переводом оригинальной формулировки Ньютона, удобна для запоминания, но может быть неверно истолкована. Она не уточняет, что силы приложены к разным телам и что "действие" и "противодействие" — это просто условные названия для двух одновременно возникающих сил взаимодействия.

3. Математическая (векторная) формулировка: Эта формулировка является наиболее строгой и используется для решения задач. Если тело 1 действует на тело 2 с силой $\vec{F}_{12}$, то тело 2 одновременно действует на тело 1 с силой $\vec{F}_{21}$, причём:
$\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21}$
Этот математический вид показывает, что векторы сил равны по модулю ($|\vec{F}_{12}| = |\vec{F}_{21}|$) и противоположны по направлению.

Чем обусловлено существование разных формулировок?

Существование различных формулировок третьего закона Ньютона обусловлено несколькими причинами:

1. Цели и аудитория: Разные формулировки предназначены для разного уровня понимания и применения. Краткая формулировка ("действие равно противодействию") проста для запоминания и подходит для начального ознакомления с концепцией. Описательная формулировка используется в школьных и университетских курсах для более глубокого и корректного понимания физического смысла закона. Математическая формулировка необходима для ученых и инженеров для проведения точных расчетов.

2. Акцентирование на разных аспектах закона: Каждая формулировка выделяет определенные ключевые моменты. Популярная версия подчеркивает саму идею парного взаимодействия. Описательная — детализирует свойства сил (величину, направление, точку приложения). Векторная форма компактно и однозначно выражает все эти свойства в математическом виде, удобном для анализа и вычислений.

3. Историческое развитие и перевод: Современные формулировки являются результатом многолетней педагогической практики и развития физического языка. Они представляют собой адаптацию и уточнение оригинальной формулировки Исаака Ньютона, изложенной на латыни. Различия в переводе и интерпретации также внесли свой вклад в разнообразие формулировок.

Таким образом, наличие нескольких формулировок позволяет эффективно доносить суть третьего закона Ньютона до различных аудиторий и использовать его как в качественных рассуждениях, так и в строгих математических выкладках.

Ответ:

Наиболее частые формулировки третьего закона Ньютона:

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

- Краткая: Действию всегда есть равное и противоположное противодействие.

- Математическая: $\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21}$.
Существование разных формулировок обусловлено необходимостью адаптации закона для разных аудиторий (от школьников до ученых), желанием акцентировать внимание на разных аспектах закона (качественном или количественном), а также историческим развитием физической терминологии и различными переводами оригинального текста Ньютона.