Поэтому в старших классах я подумал: «Если третий закон Ньютона работает, почему пружины вообще двигаются?» Другими словами, если я тяну за пружину, это означает, что сила такой же величины действует в противоположном направлении в то же время, что сводит на нет мою тянущую силу и, таким образом, не позволяет происходить движению.
Здесь, когда я говорю о приложенной силе, я имею в виду, что каждая точка пружины одновременно воспринимает тянущую и противодействующую силу. Каждая точка может относиться к каждой молекуле (обычно состоящей из атомов, связанных ковалентными или ионными связями).
Если подумать, то должно быть так, что пружины сохраняют кинетическую энергию, возникающую от противоположной тяги, а затем возвращаются на место (расстояние движения в соответствии с законом Гука).
Я прав в этом или есть какое-то другое правило, которое нужно применить? И если я прав, третий закон Ньютона применяется по-разному в зависимости от того, с какой поверхностью или материалом вы имеете дело?
Дело в том, что хотя третий закон Ньютона всегда создает противодействующую силу, эта противодействующая сила не действует на одну и ту же частицу/объект .
Если вы ударите меня по лицу с некоторой ударной силой, то мое лицо в ответ приложит ту же силу к вашей руке. Но мое лицо все еще будет дергаться назад. Он чувствует только силу удара, а противодействующую силу не чувствует. Только ваша рука чувствует противодействующую силу. Сила удара, действующая на мое лицо, не уравновешена, а приводит к результирующей силе, направленной назад, которая вызывает ускорение назад (согласно закону Ньютона 2 нс). Противодействующая сила в то же время действует на вашу руку, поэтому ваша рука замедляется при ударе.
В пружине тот же принцип повторяется в каждой соединенной частице.
Чем больше удлинение, тем больше сила пружины между ними. В какой-то момент сила пружины, действующая на первую частицу, уравновешивает вашу тянущую силу, и вы не можете удлинить ее дальше (нет результирующей силы). Затем пружина растягивается настолько, насколько это возможно.
Потребовалось некоторое время, чтобы эта противодействующая сила стала достаточно большой, чтобы уравновесить притяжение, потому что отклик должен был распространяться от первой к последней и снова к первой частице. Это распространение немного задерживается (занимает немного больше времени) в эластичных материалах.
Если вы втягиваете очень твердый объект (например, пружину из стекла или гранита), то сила, которую вы прикладываете к первой частице, немедленно распространяется до конца, а отклик снова распространяется обратно к первой частице. Таким образом, тяга немедленно уравновешивается, и никакого расширения не происходит. Это то, что мы называем очень жестким и прочным материалом.