ידוע על פי המונח החוק השלישי של ניוטון עיקרון הקובע כי אם גוף A מבצע פעולה על גוף B, הגוף האחרון יבצע פעולה דומה על גוף A בכיוון ההפוך. חוקי התנועה של ניוטון או המכונים גם חוקי ניוטון, הם שלושה הוראות שדרכן ניתן להסביר רבות מהבעיות המתעוררות בתוך המכניקה הקלאסית, במיוחד כאלו שקשורות לתזוזות הגופים..
חוק זה ידוע גם כעקרון הפעולה והתגובה והוא ייצוג של חלק מהסימטריה בתוך הטבע; כוחות מתרחשים בדרך כלל בזוגות ולא ניתן לגוף להפעיל אנרגיה על גוף אחר, מבלי שהראשון חווה אנרגיה תחילה. במסגרת חוקי הפעולה והתגובה של ניוטון, ניתן לומר שהכוח המופעל הוא הפעולה, ואילו הכוח המתרחש כתוצאה מהקודם הוא התגובה.
מהו החוק השלישי של ניוטון?
תוכן עניינים
"כאשר אובייקט אחד מפעיל כוח מסוים על אחר, האובייקט שמקבל את האנרגיה האמורה יפעיל כוח בכיוון ההפוך, אך בסדר גודל שווה לאובייקט הראשון. כאשר מתרחשת אינטראקציה מכל סוג שהוא, מתרחשים גם שני כוחות פעולה ותגובה, שגודלם דומה, אך עם כיוונים מנוגדים לחלוטין. "
רקע לחוק השלישי של ניוטון
מימי קדם, ועד ימי הביניים, תיאוריות התנועה שקיבלו את הקהילה המדעית גדולה יותר היו אלה שהציע אריסטו, מדען זה סבר שתנועה היא שונות ממצב המנוחה שדורש סיבה, המסווגת האחרים בתנועות אלימות ובתנועות טבעיות.
לפי אריסטו הקוסמוס היה כדור בעל ממדים גדולים, אך הוא הוגבל על ידי כדור הכוכבים הקבועים. כדור הארץ היה מצידו במרכז הקוסמוס והוקף במבני אש, מים ואוויר בצורת כדור.
תיאוריה זו מצביעה על כך שלכל חומר או גוף היה מקום טבעי ותנועה טבעית שקשורה למקום ההוא, אליו בדרך כלל הוא עבר בקו ישר. בהיותו במקום יתכן שהוא נמצא במנוחה, מסיבה זו האש נחשבת קלה, שכן היציבה הטבעית שלה הייתה מעל, ואילו לכדור הארץ היה מקום טבעי למטה ולכן נראה כבד.
דוגמאות לחוק השלישי של ניוטון
כדי להסביר טוב יותר מה מתאר את החוק השלישי של ניוטון, מוצעות הדוגמאות הבאות:
- אדם המטפס על הר מפעיל כוח על הסלעים, זה יגרום לייצור כוח משיכה אצל הפרט, שיאפשר לו לטפס דרך סלעי ההר.
- דוגמא נוספת יכולה להיות בעת טיפוס על סולם, מכיוון שכאשר אדם מתחיל לטפס עליהם, יש צורך להניח רגל ראשונה על המדרגה ולדחוף, על המדרגה להפעיל כוח דומה ובכיוון ההפוך על כף הרגל. אם הכוח שמפעילה הרגל על המדרגה גדול יותר, כך תגיב התגובה כנגד הרגל.
נוסחאות החוק של ניוטון
נוסחאות עבור חוקי ניוטון הם כדלקמן:
החוק הראשון
החוק הראשון מצביע על כך שעבור גוף שנמצא במצב של מנוחה או נע בקו ישר כדי לשנות את מסלולו, יש להפעיל עליו כוח. באותו אופן מצוין כי בשני המקרים כוח התגובה המופעל על הגוף הוא אפס. לכן, עבור חוק זה נקבע כנוסחה שלסכום הכוחות תהיה תוצאה 0. ΣF = 0
החוק השני
החוק השני קובע כנוסחה שכוח שווה למסה המוכפלת בתאוצה. F = אמא
החוק השלישי
החוק השלישי קובע כנוסחה שהכוח המופעל על גוף אחד שווה לכוח התגובה הפועל על הגוף השני. F1 = F2
