Третій закон Ньютона – імпульс тіла
Третій закон Ньютона формулюється так: сили взаємодії двох матеріальних точок рівні за величиною, протилежно спрямовані і діють вздовж прямої, що з’єднує ці матеріальні точки.
Одну з сил, або, згідно Ньютону іноді називають дією, а іншу – протидією. Третій закон Ньютона інакше називають законом дії та протидії. “Якщо хтось натискає пальцем на камінь, – писав Ньютон, – то і палець його також натискається каменем. Якщо кінь тягне камінь, прив’язаний до канату, то й назад (якщо можна так висловитися) вона з рівним зусиллям відтягується до каменя… “. Всякому дії відповідає однакову і протилежно спрямована протидія (рис.2.7). Слід, однак, зауважити, що “дія” за своєю природою нічим не відрізняється від “протидії”. Так, важке тіло, що лежить на столі, тисне на стіл, відчуваючи з боку столу протилежно спрямована протидія. Дія – тиск каменя на стіл – обумовлено деформацією каменю, протидія – тиск столу на камінь – обумовлено деформацією столу. В основі підрозділи сил на “діючі” і “протидіють” лежить уявлення про активні тілах, які виробляють дію, і пасивних тілах, що надають протидію. Так, якщо ми піднімаємо вантаж за нитку, то активним тілом, виробляють дію, будемо ми самі, а пасивним тілом, надають протидія, буде вантаж. Однак підрозділ тіл на активні і пасивні можна провести далеко не завжди. Наприклад, коли Сонце і планета притягуються один до одного силами всесвітнього тяжіння, то в цій взаємодії вони виступають абсолютно рівноправно, і не можна вказати, яке з взаємодіючих тіл є активним, а яке – пасивним. Яку з сил, або, назвати дією, а яку – протидією, – це в більшості випадків питання угоди.
Обгрунтовуючи рівність сил дії і протидії, Ньютон писав: “Щодо притягань справа може бути викладено коротко наступним чином: між двома взаємно притягає тілами треба уявити поміщеним яке-небудь перешкода, що заважає їх зближенню. Якщо б одне з тіл А притягалися б тілом В сильніше, ніж тіло У притягається тілом А, то перешкода зазнавало б з боку тіла А більший тиск, ніж з боку тіла В і, отже, не залишилося б в рівновазі. Переважна тиск викликало б рух системи, що складається з двох тіл і перешкоди, в сторону тіла В, і у вільному просторі ця система, рухаючись прискорено, пішла б у нескінченність. Такий висновок безглуздо і суперечить першому закону, за яким система повинна б залишатися в своєму стані спокою або рівномірного і прямолінійного руху. Звідси випливає, що обидва тіла тиснуть на перешкоду з рівними силами, а значить, і притягуються взаємно з такими ж “.
В основу третього закону Ньютона покладено ньютонівської допущення про миттєве поширення взаємодії, яке носить назву принципу дальнодії в класичній механіці. Згідно з цим принципом взаємодія між тілами поширюється в просторі з нескінченно великою швидкістю. Інакше кажучи, якщо змінити стан одного тіла, то відразу ж можна виявити хоча б дуже слабка зміна у взаємодіючих з ним тілах, як би далеко вони не перебували.
Зараз ми знаємо, що насправді це не так – існує кінцева максимальна швидкість поширення взаємодій, яка дорівнює швидкості світла у вакуумі. Тому третій закон Ньютона (а також і другий) має певні межі застосування.
(2 votes, average: 4.50 out of 5)