Третий закон Ньютона. Пример интуиции. Вопрос и разъяснение.

Ты рядом, да.

Если вы толкнете спичечный коробок (или вообще что-то еще) в пустое пространство, вы почувствуете ту же СИЛУ. Не ускорение, не скорость, закон Ньютона говорит: «СИЛЫ равны по величине и противоположны», он говорит о силах.

Но сила равна массе, умноженной на ускорение, поэтому

Так что да, на вас обоих действует одинаковая сила (в противоположных направлениях), но чем больше масса, тем меньше ускорение, как подсказывает интуиция.

См. например: выстреленная пуля имеет гораздо большее ускорение, чем пистолет, потому что пистолет намного массивнее, поэтому возвращается с меньшим ускорением. Однако сила та же.

Подожди, если сила такая же, почему ты не ранен? Потому что вся эта сила распределяется по всей поверхности вашей руки/кисти, в то время как пуля оказывает всю силу на крошечный кончик, так что это большое давление.

Так что имейте в виду:

Равные силы (по величине, но противоположные направления). Ускорения обратно пропорциональны массам.

Теперь давайте перейдем к вашему второму вопросу: почему вы не видите этого на Земле? Ну, вы делаете, как показано в примере с оружием. Но почему ты не видишь этого со спичечным коробком?

Ну, ты это видишь. Но когда вы толкаете коробку вперед, вы испытываете силу назад, на свой палец. Эта сила очень мала, поэтому она не может сдвинуть вас с места. Сила «поглощается» вашими мышцами, полом и так далее. Без проблем.

Тем не менее, если вы попытаетесь толкнуть что-то тяжелое, вы обязательно почувствуете усилие назад. Лучший пример — толкание стены или пола. Попробуйте сделать отжимания. Когда вы толкаете пол, вы поднимаетесь, и поэтому вы обмениваетесь силами со зданием. Поскольку здание чрезвычайно тяжелое, его ускорение незначительно (вы не увидите, как оно движется, а если и увидите, то выходите из него СЕЙЧАС, ха-ха). Сила также может быть «поглощена» почвой.

Однако эта сила способна создать для вас большее ускорение, меньшую массу.

Это происходит везде. Фактически, теперь вы притягиваете Землю так же сильно, как она притягивает вас к своему центру. Но разница в массе составляет около 22 порядков, поэтому ускорение Земли совершенно ничтожно и сильно компенсируется другими силами. Напротив, вы крошечная одинокая масса, где ничто другое не может помешать вам упасть на Землю.

Да, вы оба почувствуете равную и противоположную силу. Но, как мы знаем,$F = m \times a$и ваша масса очень велика по сравнению со спичечным коробком. Так что спичечный коробок будет двигаться со значительным ускорением, но ускорение вашего тела будет очень-очень меньшим. Но эта сила, действующая на вас обоих, будет равна силе, приложенной вами к спичечному коробку (третий закон движения). Таким образом, очень большая сила, действующая на спичечный коробок, придаст вашему телу значительное ускорение.

На Земле у нас есть множество факторов, из-за которых результат будет выглядеть иначе, чем в космосе.
У нас есть

• Сила тяжести
• Трение
• А может воздух?
  
  С этими вещами вокруг нас вы можете получить разные результаты.
  
  Если мы выстрелим пулей в космосе, то, согласно первому закону, пуля всегда будет лететь с одной и той же скоростью и в одном и том же направлении в пространстве, если только не вступит во взаимодействие посторонний объект.
  
  Ваше ускорение при нажатии на спичечный коробок будет
  $$a = {F\over m}$$

В первом случае способ связать то, что происходит, состоит в том, чтобы понять, что третья формула Ньютона означает, что спичечный коробок оказывает на вас силу, а вы оказываете на спичечный коробок силу равной величины и противоположного направления.
Теперь добавим, что эти силы действуют в течение одного и того же времени, а это означает, что произведение силы на время (на самом деле требуется интегрирование, если сила меняется со временем), которое называется импульсом, изменяет величину импульса как спичечного коробка, так и вас. на ту же сумму.
Если вы и спичечный коробок начали с отдыха, то

Теперь во втором случае необходимо рассмотреть две пары третьего закона Ньютона:

• Спичечный коробок оказывает на вас и на Землю силу, которая связана с вами и вами, и Земля оказывает на спичечный коробок силу равной величины и противоположного направления.
• Кинетическая сила трения, оказываемая спичечным коробком на стол, который соединен с Землей и вами, и равная по величине и противоположная по направлению кинетическая сила трения, оказываемая столом, который соединен с Землей и вами, на спичечный коробок.

В этом случае, если сила, которую вы оказываете на спичечный коробок, такая же, как и раньше, то результирующая сила на спичечном коробке меньше, чем раньше.
Если, в свою очередь, время контакта такое же, как и раньше, то импульсы меньше, чем раньше, и, следовательно, изменение импульса меньше, чем раньше.
В этом случае

Вы можете сравнить ускорения, заметив, что ускорение — это скорость изменения скорости.