Zyskaj dostęp do setek lekcji przygotowanych przez ekspertów! Wszystkie lekcje, fiszki, quizy, filmy i animacje są dostępne po zakupieniu subskrypcji.

W tej lekcji:

  • wzajemność oddziaływań
  • trzecia zasada dynamiki Newtona
  • zjawisko odrzutu
RABAT 30%
Nielimitowany dostęp roczny
  • Korzystny rabat
  • Jednorazowa płatność
  • Nie płacisz za wakacje!
girl
69,30 zamiast 99 zł
Kup na rok
Nielimitowany dostęp miesięczny
Masz już dlaucznia.pl? Zaloguj się

Wzajemność oddziaływań i trzecia zasada dynamiki Newtona

Wszystkie oddziaływania zachodzące w przyrodzie są wzajemne. Co oznacza takie stwierdzenie?

Otóż jeśli pierwsze ciało oddziałuje na drugie w jakiś sposób, to zawsze drugie ciało w tym samym czasie oddziałuje na to pierwsze. Czasem mówimy w uproszczeniu, że np. magnes przyciąga gwóźdź. Mówimy tak, bo np. interesuje nas tylko to, co dzieje się z gwoździem, ale w rzeczywistości gwóźdź i magnes przyciągają się równocześnie nawzajem.
Zdjęcie przedstawiające wzajemne oddziaływanie magnesu i gwoździa.

Jeśli pchamy samochód, to równocześnie samochód pcha nas.

Być może zdarzyło ci się pchać ciężki przedmiot po śliskim albo sypkim podłożu, np. żwirze. Można wtedy zauważyć, że z trudem przesuwamy ten przedmiot, ale równocześnie nasze stopy ślizgają się do tyłu. Nie byłoby to możliwe, gdyby nie działała na nas siła. Ponadto, choć może wydawać się to nieintuicyjne, siła, którą działa na nas ten ciężki przedmiot, ma dokładnie taką samą wartość jak siła, którą my staramy się go pchać.

O tym właśnie mówi trzecia zasada dynamiki Newtona:

Jeśli ciało A działa na ciało B pewną siłą, to równocześnie ciało B działa na ciało A siłą o takiej samej wartości, takim samym kierunku, ale o przeciwnym zwrocie.

Uwaga. Siły, o których mówi trzecia zasada dynamiki Newtona, są przyłożone do różnych ciał, zatem nie mogą się równoważyć!

 

Zjawisko odrzutu i inne przykłady wzajemności oddziaływań

Jednym ze zjawisk, które zachodzi dzięki trzeciej zasadzie dynamiki Newtona, jest zjawisko odrzutu.

Polega ono na tym, że z układu ciał jeden element układu jest wyrzucany w jedną stronę, a drugi porusza się w stronę przeciwną. Chyba każdy z nas bawił się w ten sposób, że nadmuchiwał balon i puszczał go z niezawiązanym końcem. Balon i zawarte w nim powietrze stanowią jeden układ. Powietrze jest wypychane z balonu na zewnątrz z pewną siłą i zgodnie z trzecią zasadą dynamiki cząsteczki powietrza działają na balon, pchając go w przeciwną stronę (przeciwną do tej, w którą są wypychane z balonu cząsteczki powietrza).
Rysunek przedstawiający zjawisko odrzutu balonika wypuszczającego powietrze.

To samo zjawisko jest wykorzystywane do napędzania samolotów odrzutowych i rakiet. Poruszają się też dzięki niemu np. kałamarnice oraz meduzy – wciągają wodę do wnętrza ciała, a następnie w wyniku szybkiego skurczu ciała wyrzucają ją na zewnątrz, co powoduje odrzut ich ciał w przeciwną stronę.
Zdjęcie meduzy.
Również pływanie, np. kajakiem, jest możliwe dzięki trzeciej zasadzie dynamiki. Kajakarz za pośrednictwem wiosła odpycha wodę do tyłu, woda w tym samym czasie z taka samą siłą pcha wiosło, a z nim kajakarza i kajak do przodu.
Zdjęcie kajakarza z zaznaczonymi siłami wzajemnego oddziaływania wody i wiosła.
Także w trakcie chodzenia działamy na podłoże siłą skierowaną do tyłu, a dzięki wzajemności oddziaływań podłoże działa na stopę siłą zwróconą do przodu.
Zdjęcie idącej osoby z zaznaczonymi siłami wzajemnego oddziaływania miedzy butem i jezdnią.

Można by zadać pytanie: skoro siły wynikające z wzajemnego oddziaływania mają taki same wartości, to dlaczego gdy stoimy na deskorolce i z całej siły rzucimy za siebie kamień, nie pojedziemy na deskorolce do przodu tak szybko, jak szybko kamień poleci w przeciwną stronę?

Albo gdy koń ciągnie wóz, to zgodnie z trzecią zasadą dynamiki można powiedzieć, że również wóz ciągnie wtedy konia z taką samą siłą, tylko zwróconą w przeciwną stronę. Dlaczego w takiej sytuacji koń z wozem w ogóle mogą się przemieszczać?

W pierwszym przypadku należy pamiętać, że działamy siłą na kamień, którego masa jest wielokrotnie mniejsza niż nasza masa. Zatem jeśli kamień działa na nas z siłą o takiej samej wartości, to zgodnie z drugą zasadą dynamiki przyspieszenie kamienia będzie tyle razy większe od naszego, ile razy nasza masa jest większa od masy kamienia. Gdybyśmy w analogicznej sytuacji odrzucili za siebie kamień o masie porównywalnej z naszą, to prędkości nasza i kamienia miałyby podobne wartości.

W przypadku konia i wozu też należy uwzględnić dodatkowy czynnik. Koń oprócz tego, że działa siłą na wóz, działa również kopytami na podłoże, a podłoże pcha kopyta konia do przodu. Koła wozu nie „pchają” podłoża do tyłu.
Zdjęcie konia ciągnącego wóz z zaznaczonymi dzialającymi siłami.
Zyskaj dostęp do setek lekcji przygotowanych przez ekspertów! Wszystkie lekcje, fiszki, quizy, filmy i animacje są dostępne po zakupieniu subskrypcji.

W tej lekcji:

  • wzajemność oddziaływań
  • trzecia zasada dynamiki Newtona
  • zjawisko odrzutu
RABAT 30%
Nielimitowany dostęp roczny
  • Korzystny rabat
  • Jednorazowa płatność
  • Nie płacisz za wakacje!
girl
69,30 zamiast 99 zł
Kup na rok
Nielimitowany dostęp miesięczny
Masz już dlaucznia.pl? Zaloguj się