Најважније из лекције
Узајамност: Силе у природи се увек јављају у паровима (акција и реакција).
Трећи Њутнов закон: \(\vec{F}_R = -\vec{F}_A\) (интензитети су једнаки: \(F_R = F_A\)).
Кључне карактеристике: Исти правац, исти интензитет, супротан смер, делују на различита тела и јављају се истовремено.
Примена: Закон важи како код непосредног контакта (одгуривање, кретање ракете/балона), тако и на даљину путем физичких поља (магнетно, гравитационо привлачење).
Трећи Њутнов закон: \(\vec{F}_R = -\vec{F}_A\) (интензитети су једнаки: \(F_R = F_A\)).
Кључне карактеристике: Исти правац, исти интензитет, супротан смер, делују на различита тела и јављају се истовремено.
Примена: Закон важи како код непосредног контакта (одгуривање, кретање ракете/балона), тако и на даљину путем физичких поља (магнетно, гравитационо привлачење).
Деловање између два тела је увек узајамно (интеракција). Када једно тело делује силом на друго, истовремено и друго тело делује силом на прво.
Сила акције (\(\vec{F}_A\)) је сила којом прво тело делује на друго тело.
Сила реакције (\(\vec{F}_R\)) је сила којом друго тело узвраћа и делује на прво тело.
Нападне тачке ових сила не налазе се на истом телу! Нападна тачка силе акције је на телу које трпи деловање, а нападна тачка силе реакције је на телу које је извршило деловање. Због тога се ове две силе не могу поништити (уравнотежити).
Када особа на ролерима гура зид длановима, она делује силом акције на зид. Истовремено, зид делује силом реакције на њене руке, због чега се особа покреће уназад (удаљава од зида).
Ако пливач у базену стопалима гура зид базена да би се одгурнуо, на шта делује сила акције, а на шта сила реакције?
Сила акције делује на зид базена (пливач гура зид), а сила реакције делује на стопала пливача (зид гура пливача напред).
Током интеракције између два тела, свакој сили акције одговара истовремено сила реакције истог правца и интензитета, али супротног смера.
\[ \vec{F}_R = -\vec{F}_A \]
Векторски запис: Знак минус означава супротан смер вектора силе реакције у односу на вектор силе акције.
\[ F_R = F_A \]
Бројне вредности (интензитети) обе силе су увек једнаке.
Основне особине сила акције и реакције:
- Имају исти правац;
- Имају једнаке интензитете (\(F_A = F_R\));
- Имају супротне смерове;
- Делују на различита тела;
- Јављају се истовремено и истовремено престају да делују.
Када се из надуваног балона пусти ваздух, еластични балон потискује ваздух напоље (акција). Ваздух истовремено делује силом реакције супротног смера на балон, па се балон креће у смеру супротном од изласка ваздуха.
Два дечака на ролерима стоје један наспрам другог. Први дечак гурне другог силом интензитета \(30\text{ N}\). Коликом силом и у ком смеру други дечак делује на првог?
Према Трећем Њутновом закону, интензитети сила акције и реакције су једнаки, а смерови супротни. Дакле, други дечак делује на првог силом истог интензитета од \(30\text{ N}\), у истом правцу, али у супротном смеру.
Трећи Њутнов закон важи како при непосредном додиру тела, тако и при узајамном деловању на даљину (путем физичких поља, нпр. магнетног или гравитационог поља).
Ако поставимо јак магнет на једна колица, а комад гвожђа на друга колица, магнет привлачи гвожђе силом акције, али и гвожђе привлачи магнет силом реакције потпуно истог интензитета, па се оба колица крећу једно ка другом.
- Први Њутнов закон (Закон инерције): Тело остаје у стању мировања или равномерног праволинијског кретања све док га деловање друге силе не примора да то стање промени.
- Други Њутнов закон (Закон силе): Сила је једнака производу масе тела и убрзања: \(\vec{F} = m\vec{a}\).
- Трећи Њутнов закон (Закон акције и реакције): Свакој сили акције одговара сила реакције истог правца и интензитета, а супротног смера: \(\vec{F}_R = -\vec{F}_A\).
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Човек гура тежак орман делујући силом од \(150\text{ N}\). Коликим интензитетом силе орман делује на руке човека?
Према Трећем Њутновом закону, сила реакције је по интензитету једнака сили акције:
\[ F_R = F_A = 150\text{ N} \]
Одговор: Орман делује на руке човека силом од \(150\text{ N}\) у супротном смеру.
Задатак 2 (средњи): Два повезана динамометра се развлаче у супротним смеровима. Ако први динамометар показује силу од \(12\text{ N}\), колику вредност показује други динамометар? Обраложити одговор.
Други динамометар ће показивати тачно \(12\text{ N}\).
Обраложење: Динамометри мере међусобно деловање. Пошто су силе акције и реакције увек једнаке по интензитету, показивања оба динамометра морају бити идентична, без обзира на то којом руком или телом више „вучемо”.
Обраложење: Динамометри мере међусобно деловање. Пошто су силе акције и реакције увек једнаке по интензитету, показивања оба динамометра морају бити идентична, без обзира на то којом руком или телом више „вучемо”.
Задатак 3 (средњи): Зашто се силе акције и реакције међусобно не поништавају иако имају исти правац, исте интензитете, а супротне смерове?
Одговор: Силе би могле да се пониште (да дају резултанту једнаку нули) само ако делују на исто тело. Сила акције и сила реакције делују на два различита тела, па се због тога никада не могу поништити.
Задатак 4 (тежак): Земља привлачи јабуку која пада са гране гравитационом силом. Да ли јабука привлачи Земљу? Ако привлачи, зашто не видимо да се Земља помера ка јабуци?
Према Трећем Њутновом закону, јабука привлачи Земљу силом потпуно истог интензитета као што Земља привлачи јабуку (\(F_A = F_R\)).
Међутим, према Другом Њутновом закону (\(a = \frac{F}{m}\)), убрзање тела зависи од његове масе. Пошто је маса Земље огромна у односу на масу јабуке, убрзање и померање Земље су занемарљиво мали и практично немањиви, док јабука мале масе добија значајно убрзање и видно пада ка Земљи.
Међутим, према Другом Њутновом закону (\(a = \frac{F}{m}\)), убрзање тела зависи од његове масе. Пошто је маса Земље огромна у односу на масу јабуке, убрзање и померање Земље су занемарљиво мали и практично немањиви, док јабука мале масе добија значајно убрзање и видно пада ка Земљи.
