힘이 동등하고 반대이기 때문에 정확하게 벽에 부딪친 후에 돌아옵니다. 그리고 잘,그것은 반 직관적 소리 않습니다. 뉴턴의 제 3 법칙에 대한이 한 주제는 놀라운 수의 질문을 가지고 있으며,이는 사람들이 그것에 대해 가지고있는 혼란을 실제로 보여줍니다.
그러나 정말로 제 3 법칙은 운동량과 에너지의 보존에 아름답게 귀결된다. 이해되지 않는 권리? 그러나 이 대답이 끝날 때까지 걱정하지 마세요,당신은 제 3 법칙에 대한 잃어버린 믿음을 회복할 뿐만 아니라,제 3 법칙이 사실이라고 생각할 때 시스템이 얼마나 단순화되는지를 깨닫게 될 것입니다.
제 3 법칙은 정확히 무엇을 명시합니까?
모든 행동에는 항상 동등한 반응이 반대된다:또는 서로에 대한 두 몸의 상호 행동은 항상 동등하고 반대되는 부분으로 향한다.
그러나 이것은 단지 체계에 작동하는 다른 낭비적인 힘이 없는 경우에 붙들 것입니다. 본질적으로 이것은 탄력적으로 충돌하는 두 점 입자를 단순화합니다. 자,이것이 정확히 어떻게 에너지 보존을 의미합니까? 글쎄,초보자를 위해 문을 일반화하는 것이 좋습니다. 만약 우리가 모든 소산력을 포함한 모든 힘을 고려한다면 어떨까요? 그런 다음 우리는 본질적으로 시스템의 총 에너지와 운동량을 보존 할 것을 고려하고 있습니다. 따라서,우리는 여기에 있습니다:
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여기서 미디엄 1 과 미디엄 2 는 두 몸체의 질량이며,유와 브이는 초기 및 최종 속도에 해당합니다. 케이 과 큐 여기에 각각 소산력으로 인해 손실 된 에너지와 운동량이 있습니다.
이제 케이와 큐를 끄는 것을 고려해보십시오.이것은 우리가 원래 뉴턴의 제 3 법칙에 의해 정의 된 시스템으로 돌아가는 것을 의미합니다. 이 경우,우리는 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 그(것)들에게 3975>
이것은 다시 제 3 법칙을 따르는 시스템의 에너지와 운동량의 보존에 대한 진술이다. 우리가 방정식 2 를 재정렬하는 것을 고려한다면,그것은 이와 같은 결과를 낳을 것이다.
태그*{}
내가 한 것은 기본적으로 각 신체의 운동량 변화에 대한 관계를 형성하는 것이다. 그리고 이러한 운동량 변화에 필요한 시간으로 각 변을 약간의 델타 티로 나누면(시간에 따른 선형 운동량 변화를 고려할 때)한 입자가 다른 입자에 가해 야 할 힘을 얻을 수 있습니다. 따라서 나는 제 3 의 법률이 낭비적인 힘에 2 개의 입자의 주어진 체계를 위한 기세의 보존 아무것 그러나 다는 것을 말할 수 있다.
이제 기본이 정리되었으므로 벽과 충돌하는 공에 대해 이야기 해 봅시다. 기억,고전적 제 3 법칙은 아무 소산 힘 따라서 마찰을 피할 것 이다 때 작동 합니다. 벽은 지구와 연결되어 있으며,나는 그것을 하나의 단위로 간주 할 것이다. 즉,벽이 정말 높은 질량을 가진 입자 일 뿐이라는 것을 의미합니다(10^5 킬로그램을 고려하십시오). 우리의 공은 1 킬로그램을 말하는 것과 동일한 질량을 가진 또 다른 입자입니다. 나는 벡터 양을 고려하는 합병증을 피할 수 있도록 모션 라인이 일정하게 유지되는 충돌에서 선형 헤드를 고려할 것입니다. 볼의 초기 속도가 5 밀리^{-1}이면 방정식 1 과 2 에서
\디스플레이 스타일 25=10^5 볼트{벽}^2+볼}^2\태그*{}
\우리는 우리가 얻을 것이다 이러한 큰 해결,
\결과는 본질적으로 2 차적이기 때문에 두 개의 뿌리가 있지만 그 세트는 초기 속도 일 뿐이므로 필요하지 않습니다.
값을 보면 바로 지구에 연결된 벽의 속도가 0 에 가깝다는 것을 알 수 있습니다. 공의 속도가 더 많거나 적은 동일하지만 지금은 반대 방향으로 음의 기호에 의해 정의되는 동안(이후 우리는 선형 운동을 고려 따라서 본질적으로 벡터는 두 방향으로 귀결 것을 의미 한 차원에서 시스템을 고려:긍정과 부정).
이제 최종 모멘텀을 계산하는 것을 고려하십시오.2019.09.08 00:00:00*{}
\이제 두 몸체의 운동량 변화를 고려하십시오.
\displaystyle\델타 p_{벽}=9.99\,kgms^{-1}\태그*{}
\displaystyle\델타 p_{공}=-9.99\,kgms^{-1}\태그*{}
는 동등한 반대로 이어야 한다! 두 운동량 변화가 동시에 발생했기 때문에,따라서 우리는\델타 티,이 값들을 각각 나누면 방정식 3 을 꽤 잘 확인하는 동등하고 반대되는 힘을 제공합니다. 따라서 뉴턴의 법칙도 이 경우에 따를 것이다.
그러나 지금,이것이 정확히 어떻게 가능한가,힘은 동등하고 반대이며 다른 몸체에서 작용하지만 여전히 한 몸체는 움직이고 다른 몸체는 움직이지 않는가? 이것에 대해 생각. 힘은 동등하다 그러나 질량은 이지 않는다! 그래서 속도가 같지 않을 것입니다. 따라서이 경우 하나는 움직이는 반면 다른 하나는 움직이지 않습니다.
이전 섹션은 대부분 운동량 보존과 제 3 법칙을 다루었습니다. 이제 뉴턴의 세 번째 법칙에서 에너지 절약의 개념을 이해하려면 문자열 결합 진자를 고려하십시오.
진자의 한개가 운동으로 놓일 때 진동은 끈을 통해서 이동하고 다른 진자에 힘을 적용합니다. 이동하는 진자는 따라서 일정한 에너지 우리의 드라이브 시스템입니다. 다른 진자는 에너지를 흡수하는 구동 시스템입니다. 모는 진자는 차례차례로 그것의 동의에 대하여 모는 진자에 반응력을 발휘하는 몬 진자에 힘을 발휘한다 따라서 그것 자체가 점점 에너지를 얻는 동안 그것을 감속한. 이것은 제 3 법칙과 에너지 보존 사이의 직접적인 상관 관계입니다. 여기서 제 3 법칙을 고려하지 않으면 구동 진자가 에너지를 흡수 할 때 구동 시스템이 느려지는 이유를 설명 할 수 없습니다.
뉴턴의 제 3 법칙은 또한 관성 참조 프레임에서 기본 법칙이 일정하다는 진술이다. 2 개의 몸(나머지에 하나 및 동의에 하나)가 충돌하는 경우에,나머지에 몸의 기준 구조에서,이동하는 몸은 그것에 힘을 발휘합니다. 뉴턴의 법칙에 따르면 움직이는 몸체의 관점에서의 힘은 나머지 몸체의 관점에서의 힘과 같다는 것이 분명합니다. 당연히 힘은 반대 방향에서 그러나 동의가 너무,반대 방향안에 이다 고 사실을 사려한다 행동하고 있다,따라서 방향 다름은 허용된다.