Quelle est la troisième loi du mouvement de Newton

Définition de la troisième loi du mouvement de Newton

La troisième loi du mouvement de Newton dit que si un corps A exerce une force sur le corps B, alors le corps B exerce une force de même ampleur, dans le sens opposé, sur le corps A.

Souvent, l’une de ces forces s’appelle "action"  et l'autre "réaction". En utilisant ces deux termes, une autre manière utilisée par les gens pour énoncer la troisième loi du mouvement de Newton consiste à dire,  Pourchaque action, il y a une réaction égale et opposée. Cependant, je préfère légèrement la déclaration que j'ai faite plus tôt car elle précise également que l'action et la réaction agissent sur deux corps différents.

Les deux forces mentionnées ici sont appelées un Troisième loi de Newton (ou un paire action-réaction). Les troisièmes lois de Newton ont les propriétés suivantes:

1. Ils sont du même type
2. Ils ont la même magnitude
3. Ils agissent dans des directions opposées
4. Ils agissent dans le même sens
5. Ils agissent pour la même durée
6. Ils agissent sur deux corps distincts

Par exemple, si une personne pousse un mur, celui-ci exerce une force de même ampleur dans la direction opposée sur la personne. La poussée de la personne sur le mur est une force de contact, et la poussée du mur sur la personne est également une force de contact..

Diagrammes de corps libre et troisième loi du mouvement de Newton

Avant de lire cette section, assurez-vous de connaître les différents types de forces qui apparaissent lorsque nous effectuons ces calculs..

Pour illustrer les forces agissant sur les corps, nous dessinons souvent diagrammes du corps libre. Dans ces diagrammes, nous dessinons chaque corps impliqué dans une situation donnée séparément, en ne montrant que les forces qui agissent sur ce corps. Par exemple, imaginons une pomme posée sur une table.

Le diagramme de corps libre pour la pomme et le tableau serait le suivant:

Dans le diagramme ci-dessus, vous pouvez identifier un Troisième loi de Newton. La pomme s’appuie sur la table (), et la table se redresse sur la pomme ().

La pomme est au repos, donc les forces sur la pomme sont équilibrées (selon la première loi de Newton). De cette façon, la poussée vers le haut sur la pomme par la table () est contrebalancée par la traction exercée sur la pomme par la Terre (due à la gravité) (). Il est important de noter que ces deux forces sontne pasTroisième loi de Newton. L'un est gravitationnel, l'autre est une force de réaction normale. Le poids de la pomme provient de la Terre qui tire sur la pomme avec une force gravitationnelle. ensuite,  la apple tire la Terre vers le haut avec une force gravitationnelle de magnitude égale. C'est la force qui formerait la troisième paire de lois avec le poids de la pomme. Cette force agit sur La terre et cette force n'est pas montrée dans le diagramme.

Ainsi, tout objet soumis à un poids tire également la Terre vers le haut avec une force égale à ce poids. Bien sûr, nous ne voyons jamais la Terre se précipiter pour rencontrer l'objet. C’est parce que, selon , . Pour une traction ascendante sur la Terre d'une magnitude équivalente à celle d'un objet typique, l'accélération de la Terre est extrêmement petite car la Terre a une très grande masse..

Exemple de la troisième loi du mouvement de Newton

Une pomme avec une masse de 0,13 kg est en train de tomber. Trouvez le poids de la pomme et la troisième loi de Newton du poids de la pomme. Etat sur quel corps agit cette seconde force et trouver l'accélération de cet objet.

Premièrement, le poids de la pomme est . La troisième loi de Newton est la pomme tirant la Terre vers le haut. Cela a également la même magnitude de 1,28 N. La Terre a une masse de 5,97 × 10²⁴ kg. L'accélération de la Terre due à cette force est Mme^-2, qui est négligeable.

Nous utilisons la troisième loi du mouvement de Newton lorsque nous colportons un bateau. Avec la pagaie, nous repoussons l'eau en arrière et, selon la troisième loi du mouvement de Newton, l'eau pousse la pagaie en avant. Parce que la pagaie est attachée au bateau, le bateau avance également avec la pagaie. De même, une fusée peut également être lancée grâce à la troisième loi du mouvement de Newton. La fusée éjecte une masse d'air sous forme d'échappement en bas et l'air propulse la fusée vers le haut..

Un bon exemple illustrant une incompréhension de la troisième loi du mouvement de Newton est le concept d'une voiture en mouvement perpétuel, actionnée par une paire d'aimants, souvent partagée sur des sites de pêche à la traîne sur Internet. L'idée est illustrée ci-dessous:

Selon cette idée, l'aimant fixé au capot de la voiture sera à jamais tiré vers l'avant par l'aimant placé devant elle. Puisque l'attraction se poursuit indéfiniment, la voiture serait accélérée pour toujours.

Cette idée naïve ne fonctionne pas car, selon la troisième loi du mouvement de Newton, l'aimant sur le capot de la voiture attirera l'aimant devant lui avec une force égale et opposée (à gauche, dans ce diagramme). Étant donné que cet aimant est également attaché à la voiture par le poteau, cette force entraînerait le déplacement de la voiture en arrière. À la fin, les deux forces s’annuleraient complètement (ce sont les troisièmes paires de loi de Newton, de sorte que les magnitudes et les directions sont identiques), et la voiture restera immobile..