私の教科書では、ニュートンの第3法則を次のように説明しています。
オブジェクトAがオブジェクトBに力を加えた後、オブジェクトBはオブジェクトAに等しいが反対の力を加えます
次に、次のように表示されます。
ニュートンの第3法則は、すべての状況とすべての種類の力に適用されます。しかし、力のペアは常に同じタイプです。たとえば、両方とも重力または両方とも電気です。
そして：テーブルに本がある場合、その本はテーブルに力（重力による重量）を加え、テーブルは等しく反対の力で反応します。しかし、テーブルに作用する力は重力によるものであり（これは重力と同じですか？）、テーブルから本に作用する力は反力です。したがって、1つは重力であり、もう1つはそうではありません。したがって、力は同じタイプでなければならないため、これはニュートンの第3法則ではありません。
コメント
- あなた’かなり紛らわしく不正確な説明が与えられました。この質問への答えは、ボールについてのあなたの質問への答えと同じ問題にまとめられています。ニュートンのペアは、テーブル上の本の力であり、本にかかるテーブルの力。どちらも本の重さと同じ大きさですが、それは問題が静的であるためです（加速されていない）。最初に他の質問を理解してから、次に理解することをお勧めします。これに戻ってください。
- 申し訳ありませんが、質問が少し間違っていました。重力が本に作用しており、上に押し上げられたテーブルが本に作用しています。したがって、両方とも本に作用しています。
- @dmckee、質問を編集しましたが、違うと思いますか？
- はい。本が加速していないので、$ F_g = -F_N $を知っています。tも知っています。テーブルが$ -F_N = F_g $に等しい本からの力を感じるのは嫌です。了解しましたか？
- @dmckee、’混乱してしまったので、質問を最初から書き直しました。
回答
そして：テーブルに本がある場合、その本はテーブル（重力による重量）、
それはあなたが間違っていた場所です。本がテーブルに及ぼす力はではありません / em>重力、それは「垂直抗力」です。
テーブルは等しく反対の力で反応します。
これも垂直抗力です。したがって、本はテーブルに（通常の）力を加え、テーブルは本に（通常の）力を加えます。
しかし、テーブルに作用する力は重力によるものです（これは重力と同じですか？）
いいえ、そうではありません。実際、この力（垂直抗力）は重力による間接的なものにすぎません。関連する唯一の重力は、地球が本に及ぼす力です。また、この本は地球に重力を戻しますが、地球は非常に重いため、その力は目立った影響を及ぼしません。 （地球はテーブルと地球上のテーブルにも重力を及ぼしますが、この特定のシナリオではそれらはそれほど重要ではありません。）
回答
これは私の生徒にもよくある誤解であり、それを理解する唯一の方法は、両方のオブジェクトに作用するすべての力を引き出す必要があります（合計 5つの力）！
わかりやすくするために、テーブルが本に作用する力に次のようにラベルを付けます。 $ F_ \ text {N} $ではなく$ F_ {12} $！また、$ z $軸が垂直に上にあるとすると、正の力は上に押し、負の力は下に押します。 。
本に作用する力には、重力$ -F_ \ text {g、book} $（下向き）とテーブルの力の2つがあります。本の$ F_ {12} $（上向き）。本の最初のニュートンの法則によれば、それらは大きさが等しい
$$ F_ {12} –F_ \ text {g、book} = 0 。$$
thによるとe 第3ニュートン法の本は、力$ -F_ {12} $（下向き）でテーブル上で動作している必要があります。したがって、テーブルに作用する 3つの力があります：その重力$ -F_ \ text {g、table} $、本$ -F_ {12} $（両方とも下向き）と地面の力$ F_ \ text {N} $（上向き）！
それでは、最初のニュートンの法則を書いてみましょう。テーブル
$$ F_ \ text {N} –F_ {12} –F_ \ text {g、table} = 0。$$
結果的に
$$ F_ \ text {N} = F_ {12} + F_ \ text {g、table} = F_ \ text {g、book} + F_ \ text {g、table} $$
地上部隊は本とテーブルの両方をサポートする必要があります！それは明らかではありませんか？
結論：したがって、第3ニュートンの法則はこの場合にも完全に有効です！
まだ理解できない場合は、紙の本、テーブル、および5つの力すべて（2つは本に作用し、3つはテーブルに作用する）に書き込みます。
コメント
- 重力が本をテーブルを押し下げます。
- $ -F_ \ text {g、book} $は本の重力（下向き）であり、$ F_ \ text {N} $はテーブルの（上向き）力です。 。最初のニュートン’の法則によれば、それらは大きさが等しく、方向が反対です。これらは2つの別々の力です。
- @Jonathan。私は本とテーブルの間の力間の$ F_ {12} $と、テーブルへの地面の力を区別するための答え。
答え
それを明らかにする1つの方法は、下降の勢いがどのように流れているかを考えることです。 ng。この本は（遠隔作用による重力によって）地球から下降運動量を取得しており、この下降運動量はテーブルに向かって下向きに流れ、テーブルを横切って脚に流れ、次にテーブルの脚を通って戻ります。地球に降りて、閉じた電気回路のように、運動量の閉じた回路を作ります。
運動量がオブジェクトAを離れ、別のオブジェクトBに入るたびに、力がAからBに作用していると言います。 、同時に、反力がBからAに作用していること（Bによって得られた運動量はAによって失われた運動量であるため）。これはニュートンの第3法則です。
この回路では、下降の勢いが進みます
地球$ \ rightarrow $本$ \ rightarrow $テーブル$ \ rightarrow $地球
つまり、地球から本へのアクション/リアクションのペアがあります（地球は本を引っ張って下向きの運動量を伝達し、本は地球を引っ張って同じ量の負の運動量を伝達します—または上昇運動量—地球へ）本からテーブルへのアクションリアクションペアがあります（本は接触法線力によって下降運動量をテーブルに伝達し、テーブルは負の下降を伝達しています-同じ接触法線力による本への運動量）、テーブルには地球とのアクション/反応ペアがあります（テーブルは地球にダウンモメンタムを送信し、地球はテーブルに負のダウンモメンタムを送信します）
これらの各フローは、保存された量、つまりダウンモメンタムが場所から場所へとどのように移動するかを示しています。これは、電荷のフローで分類するのが最も簡単です。電荷とは異なり、運動量はベクトルです。
答え
ニュートンの第3法則は、相互作用するオブジェクトのペアに関するものです。一方のオブジェクトに作用する力は、他のオブジェクトに作用する力と等しく、反対です。 したがって、同じオブジェクトに作用する3番目の法則ペアを持つことはできません。
反力と重量力の同等性は、第3法則とは関係がなく、本に作用する力に適用される第1法則の結果です。
このシナリオのいくつかの第3の法則のペアを見てみましょう：
- 本の重さと地球の重さ。うん、地球は本に引っ張られているが、$ F = ma $で地球は少し重いので、大きな動きにはならない。本がリリースされたときの地球の一部です！
- 本のテーブルとテーブルの本の垂直抗力。本がテーブルに及ぼす力は垂直抗力であり、重量力ではありません（本の重量はテーブルに作用せず、本に作用します）。 「また、最初の法則のために、本の重さと大きさが等しい。本とテーブルは互いに押し合います。法線力は、テーブルと本の分子間の電磁力によって生成されると考える方がよいでしょう。壁に寄りかかる人の例では、このような法線ペアが得られます。
- 机と地球の間の垂直抗力
- 机と地球の間の重量力
- （本とテーブルの間の重力は無視できます。）
力1 =法3ではなく法1による力2の大きさ（力3と4についても同じ）
コメント
- ブックテーブルの法線力では、本とテーブルの両方が法線/接触力を発揮すると考えることができますか？それとも一方だけですか？すべての本で、法線力はテーブルによって発揮されると記載されています。本が’テーブルに接触力を及ぼさないので、テーブル”が”本からの力と本がテーブルに及ぼす反力からの力？
- @ AntoniosSarikas答えを読んでください。” 1つのオブジェクトに作用する力は、他のオブジェクトに作用する力と等しく、反対です。”キーワード：”その他のオブジェクト”。
- @AntoniosSarikas回答をお読みください。本はテーブルに垂直抗力を加え、テーブルは本に垂直抗力を戻します。法線は支持力です。
回答
ここでの多くの質問は、「法線力」について話します。しかし、私はあなたが「それが何であるかについてまだ混乱している」と感じます。
最初に本を考えてください-それがテーブルの上に置かれているかどうかにかかわらず、それは重みを持っています。ここで重みは質量とは異なります。重量は質量$ m $に地球の重力$ g $による加速度を掛けたもの、またはもっとよく知られている$$ F = mg $$
同じことがテーブル。これが重要な部分です-重量はではありません重力です。あなたが考えている重力は$$ F_g = \ frac {Gm_1 m_2} {r ^ 2} $$で表されます。これが2体間の引力による力です。
テーブルと本の場合、どちらも非常に小さいため、引力はまったく無視できます。テーブルの力この本による経験は、通常の力と呼ばれています。
次に、テーブルは等しく反対の力。これもはっきりとわかります。テーブルが等しく反対の力を加えなかった場合、本は下向きに加速するからです。ただし、システム全体が停止しているため、ブックテーブルシステムにかかる力の合計はゼロである必要があります。
編集： @AndrewCは、私の以前の推論が間違っていた理由を以下のコメントで述べています。基本的に、法線力は重力による間接的なものにすぎません。 カーンアカデミーにはこれらの概念の見事な説明があります。
コメント
- Nonono 、”テーブルが’等しく反対の力を発揮しなかった場合”引数ニュートン’の最初の法則です。その’がニュートン’の第3法則で述べられていることである場合（すべてのアクションは等しく反対の反応を示します） 、それは何も動かなかったことを意味します！ ‘加速しているときでも、トレーラーは車に等しく反対の張力をかけます。
- 重量力についての興味深い説明を説明しますか？重力ですか？
- ニュートン’の最初の法則では、’が動いているものはすべて動き続け、何でも外力がない限り、静止している’は静止したままです。この場合、外力は重力であり、本を引き下げようとします。その力は、テーブルが本に及ぼす力でうまくキャンセルされます。
- 私のポイントは、最後の段落がニュートンについて話しているように聞こえるということです’ id = “fe5f5b288d”>
等しい反対というフレーズを使用した第3法則ですが、実際には’ニュートンを使用しています’の最初の法則。 ‘はまさに教科書が避けようとしていた混乱であり、質問は選択を解除しようとしているため、’はこの文脈では役に立ちません。 。
回答
これらのアイデアを整理する必要があります。
1自由体図：ブックテーブルブックとアーステーブルとアース
2力のペアを力の「種類」で並べ替えます：
相互作用は接触です（電気力による）重力は各物体による力です
したがって、ブックテーブルには相互作用力による力のペアがあり、バランスが取れており、反対です。ブックによる通常、テーブルによる通常と呼びます。どちらも同じ種類です。並べ替え。
本と地球には、互いに作用するそれぞれの重力のために力のペアがあります。同じ種類の力、等しく反対の力、そして異なる物体
テーブルアースには、電荷レベルでの電気的相互作用である接触があります。等しい、反対であるが同じ種類の力。
最後に、各質量には重力があり、その質量は他の質量に力を及ぼします-注：「他の質量に!!!!」再び同じ種類の力。
N3の条件：等しい大きさ反対方向同じ種類の力