Răspuns pe scurt
Acțiunea și reacțiunea nu se anulează în rezultanta forțelor asupra unui singur corp, fiindcă acționează pe corpuri diferite. Pentru rezultanta asupra unui corp aduni numai forțele care acționează asupra lui.
Acțiunea și reacțiunea nu se anulează în rezultanta forțelor asupra unui singur corp, fiindcă acționează pe corpuri diferite. Pentru rezultanta asupra unui corp aduni numai forțele care acționează asupra lui.
O carte stă pe masă. Ai o săgeată în jos și una în sus, egale ca lungime. Sunt ele acțiunea și reacțiunea? La lecțiile despre legile lui Newton din clasa a IX-a, desenul poate induce în eroare dacă nu scrii și cine exercită fiecare forță.
Începe cu „cine asupra cui”
Mâna împinge peretele, iar peretele împinge mâna. Forțele au module egale și sensuri opuse. Una acționează pe perete, cealaltă pe mână.
Când calculezi rezultanta asupra mâinii, nu adaugi forța pe care mâna o exercită asupra peretelui. Aceea este o forță asupra altui corp. Legea a treia a lui Newton, explicată de OpenStax, descrie cele două forțe ale acestei interacțiuni. Ele apar simultan; „reacțiune” nu înseamnă o forță care așteaptă să se termine acțiunea.
Cartea și masa: ce forțe se echilibrează?
Revenim la cartea în repaus pe o masă orizontală. Presupunem că asupra ei acționează numai greutatea și sprijinul mesei. Pământul atrage cartea în jos, iar masa o împinge în sus. Rezultanta asupra cărții este zero.
Cele două forțe se echilibrează pe carte, dar nu formează între ele o pereche acțiune-reacțiune. Pentru fiecare, perechea se află pe alt corp:
| Forță asupra cărții | Perechea ei | Pe ce corp acționează perechea? |
|---|---|---|
| Pământul atrage cartea | Cartea atrage Pământul | Pământul |
| Masa împinge cartea | Cartea împinge masa | Masa |
Împingerea perpendiculară pe suprafața de contact se numește forță normală. În situația descrisă, ea are același modul ca greutatea. Lecția OpenStax despre forța normală explică de ce această egalitate nu trebuie extinsă automat la orice problemă.
Pe ce desen pui fiecare săgeată?
Dacă desenezi numai cartea, pui pe ea greutatea și forța mesei. Împingerea mesei de către carte aparține desenului mesei. E o altă săgeată, pe un alt corp.
Ai putea alege cartea și masa împreună drept sistem. Atunci forțele lor reciproce sunt interne și se anulează în suma forțelor asupra întregului sistem. Tot trebuie să analizezi forțele externe, cum sunt atracțiile Pământului și sprijinul podelei. De aceea, alegerea sistemului precedă calculul rezultantei, după cum arată OpenStax.
Două cărucioare, 10 N și două accelerații
În următorul exercițiu, datele sunt alese pentru explicație. Căruciorul A are 2 kg, iar B are 5 kg. În timpul contactului direct dintre ele, A exercită asupra lui B o forță orizontală de 10 N. Neglijăm frecările; forțele verticale se echilibrează.
B exercită asupra lui A o forță tot de 10 N, în sens opus. Fiecare cărucior are pe orizontală numai forța exercitată de celălalt. Pentru acel moment, relația a = F/m dă:
- A: 10 N / 2 kg = 5 m/s²;
- B: 10 N / 5 kg = 2 m/s².
Accelerațiile au sensuri opuse. Modulele diferă fiindcă masele diferă. Cei 10 N exercitați asupra lui B nu se scad din cei 10 N exercitați asupra lui A: fiecare calcul urmărește alt cărucior.
Prinde greșeala fără să calculezi
O minge stă pe podea. Un elev spune că greutatea mingii este acțiunea, iar forța podelei asupra mingii este reacțiunea. Verifică propoziția.
Ambele forțe acționează asupra mingii, deci perechea a fost aleasă greșit. Forței podelei asupra mingii îi corespunde forța mingii asupra podelei. Greutății îi corespunde atracția gravitațională a mingii asupra Pământului.
La o verificare fără caiet, înlocuiește mingea cu o cutie și scrie din nou perechile sub forma „A asupra lui B” și „B asupra lui A”. Dacă numele corpurilor nu se inversează, mai uită-te o dată la săgeți.