Номер 1612, страница 184 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Законы взаимодействия и движения тел. 57. Взаимодействие тел. Третий закон Ньютона - номер 1612, страница 184.

Решение.

1612. Человек не может поднять себя за волосы, потому что для этого требуется внешняя сила, в то время как сила, с которой человек тянет себя за волосы, является внутренней по отношению к системе «человек».

Рассмотрим систему, состоящую из человека. Когда человек тянет себя за волосы рукой, его рука прикладывает к голове силу $ \vec{F}_{рука \rightarrow голова} $, направленную вверх. Согласно третьему закону Ньютона, голова действует на руку с точно такой же по величине, но противоположной по направлению силой $ \vec{F}_{голова \rightarrow рука} $. Таким образом, $ \vec{F}_{рука \rightarrow голова} = - \vec{F}_{голова \rightarrow рука} $.

Обе эти силы являются внутренними для системы «человек». Сумма всех внутренних сил в замкнутой системе равна нулю, и они не могут изменить положение центра масс системы. Чтобы тело начало двигаться вверх, на него должна действовать внешняя сила, превышающая силу тяжести. В данном случае такой внешней силы нет. Действие и противодействие приложены к разным частям одного и того же тела (системы), поэтому они лишь вызывают внутренние напряжения (и боль), но не приводят к движению всей системы вверх.

Это явление аналогично попытке поднять себя, стоя в корзине и потянув за ее ручки, или попытке сдвинуть автомобиль, толкая его изнутри.

Ответ: Сила, с которой человек тянет себя за волосы, является внутренней силой. По третьему закону Ньютона, она уравновешивается равной по модулю и противоположной по направлению силой противодействия, приложенной к руке. Так как эти силы являются внутренними для системы «человек», они не могут изменить движение центра масс этой системы и поднять её. Для подъёма необходима внешняя сила.