Dernière mise à jour le 11 avril 2023 parSara Assem
Les lois de la physique sont importantes dans notre vie quotidienne, car elles imprègnent, gouvernent et contrôlent complètement chaque pas que nous faisons et chaque mouvement que nous faisons. Les diverses applications de la troisième loi du mouvement de Newton sont un bon exemple à retenir dans ce contexte, notamment dans les limites de notre système solaire.
Dans cet article, nous aborderons en détail la nature de cette loi, son équation et son importance dans notre vie quotidienne, ainsi que citerons quelques exemples concrets de la troisième loi de Newton.
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Résumé
Quelle est la troisième loi du mouvement de Newton ?
En 1687, et tout au long de son chef-d'œuvre Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, largement connu sous le nom dei Principia, Sir Isaac Newton a proposé ses trois fameuses lois du mouvement, communément nommées d'après lui. Les lois traitent principalement du terme "force",mais savez-vous quels sont les types de forces?
Les forces existent sous deux formes, ou à la suite decontactles interactions, c'est-à-dire les forces normales, de tension, de frottement et appliquées ; ou à la suite deactions-à-distanceinteractions, existant sous la forme de forces électriques, électriques et magnétiques. Dans cette loi, Isaac Newton a décrit deux objets en interaction comme exerçant des forces mutuelles l'un sur l'autre.
C'est-à-dire que si vous lisez cet article assis sur une chaise, votre corps exercera unevers le basforce sur la chaise, et la chaise aussi mais dans leen sudirection.. OUI! Même la chaise exerce une force sur vous ! Non seulement cela, mais pendant cette bataille entre votre corps et la chaise, la Terre exercera également unevers le basattraction gravitationnelle sur les deux !! Et devine quoi? C'est vrai... vous résisterez tous les deux à être engloutis au cœur de la Terre et pratiquerezégalement en supourza.
Équation de la troisième loi de Newton
"Les forces viennent par paires."C'est ainsi que vous pouvez ressembler à la troisième loi de Newton dans votre langage de tous les jours. Les deux forces égales exercées sontMêmegrandeur, mais dansl'opposé dedirection, dite :actionEréactionForce.
C'est l'élixir de la physique pour toute loi éprouvée ou énoncé logique d'avoir une équation mathématiquement détaillée. Ainsi, l'équation de la troisième loi de Newton stipule :
FET= – FB
Colombe FET:la force exercée par le premier objet sur le second, à undroitedirection,
E
- FB:la force exercée par le deuxième objet sur le premier, mais dans unl'opposé dedirection.
Une formule plus sophistiquée mais utile est donnée par
M1ET1= – m2ET2
ColombeM1:la masse du premier objet,
ET1:l'accélération du premier objet,
M2:la masse du deuxième objet,
ET2:l'accélération du deuxième objet.
Vérifie ta compréhension!
J1 : Une personne de 60 kg pousse une boîte de 10 kg vers la droite avec une force de 30 N. Quelle est la force sur la personne ?
R1 :30N à gauche
J2 :Une personne de 60 kg pousse une boîte de 10 kg vers la droite avec une force de 30 N. Quelle est l'accélération de la boîte ?
A2 :Ne s'intéressant qu'à la force et à l'accélération duboîte,représenté parpied 2
F2= 30 N FA droite2= m2ET2
M2= 10 kg
ET2= ? ET2=F2/ M2ET2= 30/10ET2= 3 m/s2Droite.
J3 : Une personne de 60 kg pousse une boîte de 10 kg vers la droite avec une force de 30 N. Quelle est l'accélération de la personne ?
R3 :Ne s'intéressant qu'à la force et à l'accélération dupersonnage,représenté parpied 1
F1= 30 N gauche F1= m1ET1
M1= 60 kg
ET1= ? ET1=F1/ M1ET1= 30/60ET1= 0,5 m/s2Gauche.
Importance de la troisième loi du mouvement de Newton
Si vous posez votre livre de physique sur une table, le livre restera sur la table à moins que vous ne le déplaciez ou qu'une force ne le déplace.Maintenant, pensez à quelle loi du mouvement maintient votre livre en place ?
C'est un exemple de la troisième loi du mouvement de Newton dans la vie quotidienne qui domine incontestablement toutes nos activités quotidiennes.
L'un des axes importants de la troisième loi de Newton est qu'elle est la raison pour laquelle nous connaissons une autre loi essentielle de la physique :la quantité de mouvement est conservée lors des collisions entre objets. C'est-à-dire que même si l'interaction qui se produit est de très courte durée et que nous ne connaissons aucune des intensités ou directions des forces pendant que les objets sont en contact, tout en étant à peu près sûr que ces forces ne sont pas constantes pendant le contact, on peut encore résoudre le problème en analysant ce que font les deux objets et comment ils agissentAprèscollision parce que la quantité de mouvement est conservée et parce que la troisième loi s'applique.
En quoi la troisième loi du mouvement de Newton est-elle utile dans notre vie réelle ?
Une variété de paires de forces action-réaction sont évidentes dans la nature et dans notre vie réelle. Voici 7 applications de la troisième loi du mouvement de Newton :
- Debout:quand vous marchez, poussez la route ; c'est-à-dire que vous appliquez unactionforce sur le sol de la route, et laréactionla force vous pousse en avant.
- Coups de feu :quand quelqu'un tire avec une arme à feu, leactionforce tire la balle hors de l'arme, et leréactionla force pousse le pistolet vers l'arrière.
- Sauter d'un bateau :ILactionla force est appliquée sur le bateau, et leréactionla force vous pousse à atterrir. En parallèle, la force d'action pousse le bateau vers l'arrière.
- Claques :lorsque vous giflez quelqu'un, votre main ressent de la douleur, tout comme la joue de la victime. La douleur à la joue est due àactionforce, et la douleur dans la paume est due àréactionpourza.
- Faire rebondir une balle :lorsqu'une balle touche le sol, la balle applique unactionforce sur le terrain. La terre s'applique àréactionforce et la balle rebondit.
- Mouvement de vol d'un oiseau :les ailes de l'oiseau poussent l'air vers le bas commeactionforce, et l'air pousse l'oiseau vers le haut commeréactionpourza.
- Nage d'un poisson :les nageoires du poisson poussent l'eau autour de lui vers l'arrière comme une force d'action, et l'eau s'applique àréactionforce poussant les nageoires vers l'avant, donc le poisson.
Pour afficher pleinement votre compréhension,Laboratoires Praxirecommande de vérifier cette courte vidéodiscuter de façon amusanteExemples de la troisième loi du mouvement de Newton dans la vie quotidienne, avec explication.
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La technologie utilise les deuxième et troisième lois du mouvement de Newton
Comme nous le savions auparavant, Sir Isaac Newton a développé les trois lois du mouvement ; LEdeuxième loistipule que:l'accélération d'un objet estdirectementproportionnel et dans le même sens que la force nette agissant sur le système et inversement proportionnel à sa masse. Cette loi est notée mathématiquement par :
Ffilet= ma
La deuxième loi de Newton est fondamentale dans les applications scientifiques et techniques, reliant les points entre la force et le mouvement dans une formule unique. En calculant l'accélération d'un objet et donc sa vitesse et sa position, on peut déterminer sa trajectoire, sachant ainsi où il se trouvera à un instant donné.
Les ingénieurs utilisent également la deuxième loi de Newton pour calculer les forces agissant sur des objets stationnaires. Pour un objet immobile, l'accélération est nulle ; donc la somme des forces agissant sur l'objet est également nulle. Les ingénieurs appliquent la deuxième loi de Newton dans la conception structurelle pour calculer les forces agissant sur les joints dans la structure des bâtiments et des ponts.
Les ascenseurs sont un autre exemple approprié, car ils suivent la deuxième loi du mouvement de Newton selon laquelle la force de traction des cordes est déterminée pour limiter l'accélération.
La troisième loi de Newton explique le fonctionnement des ballons et des moteurs de fusée. Lorsque le col d'un ballon gonflé est relâché, le matériau en caoutchouc étiré pousse contre l'air dans le ballon et l'air s'échappe du col du ballon, tandis que l'action de l'air s'échappant du ballon pousse contre le ballon, le faisant bouger dans la direction opposée.
En parlant de moteurs de fusée, lorsque le carburant de fusée est brûlé, des gaz chauds sont produits. Ces gaz se dilatent rapidement et sont éjectés de l'arrière de la fusée, ce qui est connu sous le nom d'action de force. En même temps, les gaz exercent une force égale et opposée sur la fusée elle-même, connue scientifiquement sous le nom de force de réaction, et cette force pousse la fusée vers le haut.
Les roues et les leviers suivent tous deux la troisième loi du mouvement de Newton, car la force de réaction est le mécanisme d'entraînement de ces deux gadgets. L'équipement de gymnastique est principalement basé sur des poulies; la troisième loi du mouvement de Newton est donc la loi en action lorsque vous vous entraînez.
Exemples de la troisième loi du mouvement de Newton dans le sport
Il semble que cette troisième loi contrôle littéralement tout ce qui nous entoure, de la science des fusées au mouvement des animaux en passant par la vie quotidienne des êtres humains, au point qu'elle contrôle littéralement la façon dont les sportifs exercent leurs activités sportives. Puisque la troisième loi de Newton est une loi "action-réaction", c'est une loi clé dans plusieurs domaines du sport. Cela fonctionne également main dans la main avec la loi de conservation de la quantité de mouvement. Et dans les terrains de sport, cela comprend principalement de nombreuses formes de collisions inélastiques et élastiques dans de rares cas.
Une rondelle de hockey continuera de glisser sur la glace jusqu'à ce qu'elle heurte le mur ou soit frappée par un autre joueur. Pour sauter d'un radeau, les nageurs doivent avancer dans les airs et le radeau reculer dans l'eau. Un autre exemple sportif où la troisième loi de Newton domine est les champs de tir, car les activités de tir n'auraient pas existé sans la règle d'action-réaction.
Pour savoir comment la troisième loi de Newton affecte le mouvement des joueurs et pourquoi l'élan peut les faire bouger ou les arrêter, regardez ceciSciences du football NFLvidéo dans laquelle les professeurs expliquent comment les joueurs get profitez au maximum des lois de la physique sur les terrains de football.
Si vous souhaitez en savoir plus sur les autres lois du mouvement de Newton, lisez cet article traitant de la première loi du mouvement de Newton avec des équations et des exemples, ou cet article examinant la deuxième loi de Newton.
Si vous voulez en savoir plus sur toutes les lois du mouvement de Newton, vous pouvez lire la suiteCet article pour plus d'informations, des équations et des exemples sur la première loi, ou voirCet articlequi passe en revue couramment la deuxième loi et ses applications les plus courantes.
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