¿Cuál es la tercera ley de movimiento de Newton?

Tercera Ley de Movimiento de Newton Definición

La tercera ley de movimiento de Newton dice que Si un cuerpo A ejerce una fuerza sobre el cuerpo B, entonces el cuerpo B ejerce una fuerza de igual magnitud, en la dirección opuesta, sobre el cuerpo A.

A menudo, una de estas fuerzas se llama "acción"  y el otro "reacción". Usando estos dos términos, otra forma en que la gente usa para declarar la tercera ley del movimiento de Newton es decir,  porCada acción, hay una reacción igual y opuesta.. Sin embargo, prefiero ligeramente la declaración que hice anteriormente porque también especifica que la acción y la reacción actúan en dos cuerpos diferentes.

Las dos fuerzas mencionadas aquí se llaman Pares de la tercera ley de Newton (o un par acción-reacción). Los pares de la tercera ley de Newton tienen las siguientes propiedades:

1. Son del mismo tipo
2. Tienen la misma magnitud.
3. Actúan en direcciones opuestas.
4. Actúan en la misma línea.
5. Actúan por la misma duración.
6. Actúan sobre dos cuerpos separados.

Por ejemplo, si una persona empuja una pared, la pared ejerce una fuerza de igual magnitud en la dirección opuesta a la persona. El empuje de la persona en la pared es una fuerza de contacto, y el empuje de la pared sobre la pared también es una fuerza de contacto..

Diagramas de cuerpo libre y la tercera ley del movimiento de Newton

Antes de leer esta sección, asegúrese de estar familiarizado con los diferentes tipos de fuerzas que surgen cuando hacemos estos cálculos..

Para ilustrar fuerzas actuando sobre cuerpos, a menudo dibujamos diagramas de cuerpo libre. En estos diagramas, dibujamos cada cuerpo involucrado en una situación dada por separado, mostrando solo las fuerzas que actúan sobre ese cuerpo. Por ejemplo, imaginemos una manzana apoyada en una mesa..

El diagrama de cuerpo libre para la manzana y la mesa sería el siguiente:

En el diagrama de arriba, puede identificar uno Tercera pareja de ley de Newton. La manzana empuja hacia abajo sobre la mesa (), y la mesa vuelve a subir sobre la manzana ().

La manzana está en reposo, por lo que las fuerzas sobre la manzana están equilibradas (según la primera ley de Newton). De esta manera, el empuje hacia arriba sobre la manzana por la mesa () se equilibra con la tracción hacia abajo de la manzana por parte de la Tierra (debido a la gravedad) (). Es importante tener en cuenta que estas dos fuerzas sonnoPares de la tercera ley de Newton. Uno es gravitacional, el otro es una fuerza de reacción normal. El peso de la manzana proviene de la Tierra que tira de la manzana con una fuerza gravitacional. Entonces,  la Apple tira de la Tierra hacia arriba con una fuerza gravitacional de igual magnitud.. Esta es la fuerza que formaría el tercer par de leyes con el peso de la manzana. Esta fuerza actúa sobre la tierra Y esta fuerza no se muestra en el diagrama..

Por lo tanto, cualquier objeto que experimente peso también está tirando de la Tierra hacia arriba con una fuerza igual a ese peso. Por supuesto, nunca vemos a la Tierra apresurarse para encontrar el objeto. Esto se debe a que, según , . Para un tirón hacia arriba en la Tierra que tiene una magnitud del peso de un objeto típico, la aceleración de la Tierra es extremadamente pequeña porque la Tierra tiene una masa muy grande.

Ejemplo de la tercera ley de movimiento de Newton

Se está cayendo una manzana con una masa de 0,13 kg. Encuentra el peso de la manzana y la tercera ley de Newton del peso de la manzana. Indique en qué cuerpo actúa esta segunda fuerza y ​​encuentre la aceleración de este objeto..

En primer lugar, el peso de la manzana es . El tercer par de la ley de Newton es la manzana que tira de la Tierra hacia arriba. Esto también tiene la misma magnitud de 1.28 N. La Tierra tiene una masa de 5.97 × 10²⁴ kg. La aceleración de la Tierra debido a esta fuerza es Sra^-2, que es despreciablemente pequeño.

Hacemos uso de la tercera ley de movimiento de Newton cuando vendemos un bote. Con la paleta, empujamos el agua hacia atrás y, de acuerdo con la tercera ley de movimiento de Newton, el agua empuja la paleta hacia adelante. Debido a que la paleta está unida al barco, el barco también avanza con la paleta. Del mismo modo, un cohete también se puede lanzar gracias a la tercera ley del movimiento de Newton. El cohete expulsa una masa de aire como escape hacia abajo, y el aire impulsa el cohete hacia arriba a su vez..

Un buen ejemplo que ilustra la falta de comprensión de la tercera ley de movimiento de Newton es el concepto de un automóvil en constante movimiento con un par de imanes, que a menudo se comparte en los sitios de trolling de Internet. La idea se ilustra a continuación:

De acuerdo con esta idea, el imán que se encuentra frente a él tirará del imán que está unido al capó del automóvil. Dado que la atracción continúa indefinidamente, el automóvil se aceleraría para siempre.

Esta ingenua idea no funciona porque, de acuerdo con la tercera ley de movimiento de Newton, el imán en el capó del automóvil atraerá el imán que está enfrente con una fuerza igual y opuesta (a la izquierda, en este diagrama). Dado que este imán también está unido al carro por el poste, esta fuerza causaría que el carro se mueva hacia atrás. Al final, las dos fuerzas se cancelarían por completo (son los pares de la tercera ley de Newton, por lo que tienen las mismas magnitudes y direcciones opuestas), y el automóvil permanecerá estacionario.