Предположим, что на столе лежит блок некоторой массы. Но вместо того, чтобы оставаться на столе в покое, он пробивает стол. Как здесь работает третий закон Ньютона?
Если блок покоится на столе, то толчок блока на стол под действием его веса и нормальная сила стола на блок являются силами действия-противодействия. Но как насчет этого случая?
Закон по-прежнему действует, но мы должны быть осторожны с силами. Если книга имеет массу , мы не можем просто сказать, что книга применяет силу . Если бы стол сломался, то была бы какая-то максимальная сила, которую он мог выдержать, которая была бы меньше .
Важно помнить, что сумма сил, действующих на объект, равна 0, только если этот объект не ускоряется. На самом деле всегда равно , где есть ускорение объекта. Мы пишем это , с то, как мы записываем, суммируя все. Просто случается, что если объект не ускоряется (мы говорим «в покое»)
Таким образом, реальность в вашем сценарии такова, что стол толкается вверх с некоторой силой, равной той силе, которую он мог бы приложить, не сломавшись. Это меньше, чем , поэтому в результате книга ускоряется. Третий закон Ньютона выполняется.
Теперь очень скоро эта книга начнет приближаться к атомам в таблице. Чтобы понять, что происходит после точки разрушения, мы не можем рассматривать стол как единое целое — скорость разных частей может быть разной и будет разной во время разрушения. Мы можем анализировать отдельные куски дерева, а можем пойти на крайние меры и посмотреть на силы, действующие на атомы. Но это все выходит за рамки вашего вопроса. Фундаментальный ответ заключается в том, что сумма сил не обязательно должна быть равна нулю, если только объект не ускоряется.
И на многие из этих вопросов можно ответить, если вспомнить, что есть много операций, которые мы считаем «мгновенными», но таковыми не являются. Если книга падает на стол и БУМ! издает громкий звук, мы говорим, что в это время он «ударился» о стол. Но если вы посмотрите в замедленном темпе, вы увидите, что было много изгибов и колебаний, которые позволяли этому «удару» работать в соответствии с законами Ньютона. Например, в таких случаях таблица не может сразу "сломаться". На самом деле это длинная серия более мелких движений, которые в течение нескольких миллисекунд приводят к тому, что мы называем «разрывом».
В случае, когда таблица выполняется, у нас есть много информации:
Учитывая отсутствие ускорения, мы знаем, что сумма полных вертикальных сил, действующих на книгу, должна равняться нулю, а . Вес книги полностью выдерживает стол. Сила книги на столе и сила стола на книге равны по величине.
Когда книга прорывается сквозь стол, первое предположение перестает быть верным. Суммарные силы, действующие на книгу, больше не равны нулю. Гравитация осталась прежней, поэтому единственное, что могло измениться, — это нормальная сила от стола. Вместо того, чтобы оставаться равным , нормальная сила меньше.
Это не проблема для третьего закона Ньютона. Сила, которую книга оказывает на стол, также меньше.
Всегда существует некоторая степень деформации материала, когда два объекта прижимаются друг к другу силой. В этом случае деформация материала стола превышает его конструктивную целостность, поэтому он ломается. Теперь ваша пара «действие-реакция» — это блок, падающий на Землю, и Земля, падающая на блок. Поскольку масса Земли намного больше массы блока, движение Земли незначительно, но не равно нулю.
Может быть полезно придумать аналогию, например, с армрестлингом или перетягиванием каната.
На протяжении большей части матча оба бойца могут применять одинаковую силу, а движение отсутствует (на практике трудно быть последовательным, поэтому будут некоторые колебания туда-сюда, но мы можем упростить это). Но в конце концов один из них ослабнет больше, чем другой; когда силы станут значительно неуравновешенными, более сильный игрок (и) преодолеет более слабого, и матч закончится.
Вот что происходит между блоком и столом. Гравитация прикладывает к блоку направленную вниз силу, в то время как жесткость стола противодействует этому, поэтому движения нет. Но постоянная сила, приложенная к столу, медленно разрушает связи, обеспечивающие его жесткость. Если это будет продолжаться достаточно долго, будет разорвано столько связей, что стол не сможет обеспечить равную восходящую силу. Гравитация выигрывает матч, и блок пробивает.
сначала вы должны понять силы реакции действия книги, хранящейся на столе ... давайте проверим. 1) Земля притягивает книгу с силой мг, а книга притягивает землю с той же силой мг ... (2). Стол притягивает книгу, а книга притягивает стол... теперь, к сожалению, когда земля прикладывает силу к книге мг, а книга прикладывает силу мг, но книга притягивается к земле из-за меньшей массы, и земля остается на своем месте. книга упала на землю стол потревожил книгу ... но теперь книга притягивается мг землей ... так что сила прикладывается к столу за книгой и такое же количество силы прикладывается столом к книге ... но Земля по-прежнему ускоряет книгу на мг, а прочность стола на разрыв меньше, чем мг, поэтому стол сломался, и книга притягивается к земле...
Давайте рассмотрим этот случай в космосе..где никакая гравитация теперь не держит книгу на столе...чем есть только пара противодействия в действии, стол притягивает книгу, а книга притягивает стол...это все..бро, я думаю ты получаешь ответ...
Энди Ньюман
АксСмашер