Newtons drittes Intuitionsgesetz Frage und Erläuterung

Angenommen, ich wäre im Weltraum, wo es keine Reibung gibt. Nehmen Sie außerdem an, dass zwei Objekte in Ruhe waren: ich selbst und eine Streichholzschachtel. Bedeutet dies, dass nach Newtons drittem Gesetz, da es keine Reibung gibt, wenn ich auf die Streichholzschachtel drücke, die Streichholzschachtel und ich mit der gleichen Kraft/Geschwindigkeit/Beschleunigung auseinander schweben werden (nicht sicher, was hier der richtige Begriff ist?) ?

Mein Verständnis von Newtons drittem Gesetz ist, dass, wenn ich dasselbe Experiment auf der Erde mit einer Streichholzschachtel auf einem Tisch durchführen würde, sich die Streichholzschachtel bewegen würde und ich nicht, weil sie, obwohl sie eine gleiche und entgegengesetzte Kraft ausübt, einige davon dass die Kraft durch Reibung verloren geht und ich daher bewegungslos bleibe, während sich die Streichholzschachtel bewegt?

Ich würde es sehr schätzen, wenn sich die Leute bitte die Zeit nehmen könnten, mein Verständnis/meine Intuition zu klären.

Antworten (4)

Du bist nah dran, ja.

Wenn Sie eine Streichholzschachtel (oder eigentlich etwas anderes) in den leeren Raum schieben würden, würden Sie beide die gleiche KRAFT spüren. Nicht Beschleunigung, nicht Geschwindigkeit, das Newtonsche Gesetz besagt, dass „KRÄFTE gleich groß und entgegengesetzt sind“, es spricht von Kräften.

Aber Kraft ist Masse mal Beschleunigung, also

A = F M
. Das bedeutet, dass Sie viel weniger beschleunigen als die Schachtel (weil ich davon ausgehe, dass die Streichholzschachtel erheblich leichter ist als Sie)

Also ja, gleiche Kraft auf euch beide (in entgegengesetzte Richtungen), aber je mehr Masse, desto weniger Beschleunigung, wie die Intuition sagt.

Siehe zum Beispiel: Eine Schusskugel hat viel mehr Beschleunigung als die Waffe, weil die Waffe viel massiver ist und daher mit weniger Beschleunigung zurückkehrt. Die Kraft ist jedoch die gleiche.

Warten Sie, wenn die Kraft gleich ist, warum werden Sie nicht verletzt? Weil all diese Kraft auf die gesamte Oberfläche Ihres Arms / Ihrer Hand verteilt wird, während die Kugel die gesamte Kraft auf eine winzige Spitze ausübt, also viel Druck.

Denken Sie also daran:

Gleiche Kräfte (in der Größe, aber entgegengesetzte Richtungen). Beschleunigungen hängen umgekehrt von Massen ab.


Kommen wir nun zu Ihrer zweiten Frage: Warum sehen Sie das nicht auf der Erde? Nun, das tun Sie, wie im Waffenbeispiel gezeigt. Aber warum sieht man das nicht mit der Streichholzschachtel?

Nun, Sie sehen es. Aber wenn Sie die Box nach vorne schieben, spüren Sie eine Kraft nach hinten auf Ihren Finger. Diese Kraft ist wirklich klein, also kann sie dich nicht bewegen. Die Kraft wird von Ihren Muskeln, dem Boden usw. „absorbiert“. Kein Problem.

Wenn Sie jedoch versuchen, etwas Schweres zu drücken, spüren Sie definitiv die Kraft nach hinten. Das beste Beispiel ist das Drücken einer Wand oder des Bodens. Versuche Liegestütze zu machen. Wenn Sie den Boden drücken, heben Sie sich selbst an, und deshalb tauschen Sie Kräfte mit dem Gebäude aus. Da das Gebäude extrem schwer ist, ist seine Beschleunigung vernachlässigbar (Sie werden nicht sehen, wie es sich bewegt, und wenn Sie dies tun, verlassen Sie es JETZT, haha). Die Kraft kann auch vom Boden „aufgenommen“ werden.

Diese Kraft kann jedoch mehr Beschleunigung auf Sie ausüben, kleinere Masse.

Das passiert überall. Tatsächlich ziehst du die Erde jetzt genauso an, wie sie dich in ihr Zentrum zieht. Aber es gibt ungefähr 22 Größenordnungen an Massenunterschied, sodass die Erdbeschleunigung völlig vernachlässigbar ist und durch andere Kräfte stark kompensiert wird. Im Gegensatz dazu bist du eine winzige einsame Masse, wo dich nichts mehr daran hindern kann, auf die Erde zu fallen.

Ja, Sie werden beide die gleiche und entgegengesetzte Kraft spüren. Aber wie wir wissen F = M × A und Ihre Masse ist im Vergleich zur Streichholzschachtel sehr hoch. Die Streichholzschachtel bewegt sich also mit einer erheblichen Beschleunigung, aber die Beschleunigung Ihres Körpers wird sehr, sehr gering sein. Aber diese Kraft, die auf Sie beide wirkt, ist gleich der Kraft, die Sie auf die Streichholzschachtel (drittes Bewegungsgesetz) ausüben. Eine sehr große Kraft auf die Streichholzschachtel verleiht Ihrem Körper also eine erhebliche Beschleunigung

Tipp: Verwenden Sie Dollarzeichen, um Formeln einzuschließen, damit sie schön angezeigt werden. Verwenden Sie in ihnen die LaTex-Notation. Lesen Sie mehr über MAthJax für weitere Informationen.
Danke, aber ich bin nicht gut mit diesen Symbolen
Haha, was? Es ist sehr einfach, versuchen Sie es einfach. Sie werden sich bald daran gewöhnen. Schauen Sie sich die Seite an, sie sind überall, und das liegt daran, dass Sie (fast) keine Physik ohne Mathematik machen können.
Ok, ich werde diese Symbole und Darstellungen ausprobieren
Ich habe Ihre Formel bearbeitet, um Ihnen zu zeigen, wie sie aussieht. Bearbeiten Sie es erneut, um zu sehen, wie es funktioniert.
Vielen Dank, ich schätze Ihre Arbeit

Auf der Erde haben wir mehrere Faktoren, die das Ergebnis vom Weltraum anders erscheinen lassen.
Wir haben

  • Schwere
  • Reibung
  • Und vielleicht Luft?

    Mit diesen Dingen um uns herum können Sie unterschiedliche Ergebnisse erzielen.

    Wenn wir eine Kugel in den Weltraum schießen, wird sich die Kugel gemäß dem ersten Gesetz für immer mit der gleichen Geschwindigkeit und der gleichen Richtung im Raum bewegen, es sei denn, ein fremdes Objekt interagiert. Aber nicht auf der Erde, da wir diese Störungen oben haben.

    Ihre Beschleunigung, während Sie die Streichholzschachtel schieben, wird sein
    A = F M
Nicht "nachher", sondern "während". Nachdem Ihr Stoß aufhört, hört die Reaktion auf und beide Beschleunigungen gehen auf 0.
@ElioFabri stimmt

Im ersten Fall können Sie sich vorstellen, was passiert, indem Sie erkennen, dass Newtons dritte Kraft bedeutet, dass die Streichholzschachtel eine Kraft auf Sie ausübt und Sie eine Kraft gleicher Größe und entgegengesetzter Richtung auf die Streichholzschachtel ausüben.
Fügen Sie nun hinzu, dass diese Kräfte für die gleiche Zeit wirken und dies bedeutet, dass das Produkt aus Kraft mal Zeit (eigentlich ist eine Integration erforderlich, wenn die Kraft mit der Zeit variiert), das als Impuls bezeichnet wird, die Größe des Impulses sowohl der Streichholzschachtel als auch von Ihnen ändert um den gleichen Betrag.
Wenn Sie und die Streichholzschachtel dann aus der Ruhe gestartet sind

M j Ö u v j Ö u , F ich N A l = M M A T C H B Ö X v M A T C H B Ö X , F ich N A l
also ist das Verhältnis der Endgeschwindigkeiten umgekehrt zum Verhältnis der Massen.
Wenn Sie eine Masse von haben 50 k G und die Streichholzschachtel hat eine Masse von 50 G Ihre Geschwindigkeit wird sein 1 1000 T H die der Streichholzschachtel.

Im zweiten Fall sind nun zwei Newton-Paare des dritten Gesetzes zu berücksichtigen:

  • Die Streichholzschachtel übt eine Kraft auf Sie und die Erde aus, die mit Ihnen und Ihnen verbunden ist, und die Erde übt eine Kraft gleicher Größe und entgegengesetzter Richtung auf die Streichholzschachtel aus.
  • Die kinetische Reibungskraft, die von der Streichholzschachtel auf den Tisch ausgeübt wird, der mit der Erde und Ihnen verbunden ist, und die kinetische Reibungskraft gleicher Größe und entgegengesetzter Richtung, die der mit der Erde und Ihnen verbundene Tisch auf die Streichholzschachtel ausübt.

Wenn in diesem Fall die Kraft, die Sie auf die Streichholzschachtel ausüben, dieselbe ist wie zuvor, dann ist die Nettokraft auf die Streichholzschachtel kleiner als zuvor.
Ist wiederum die Kontaktzeit gleich wie vorher, dann sind die Impulse kleiner als vorher und damit die Impulsänderung kleiner als vorher.
In diesem Fall

M T A B l e + E A R T H + j Ö u v T A B l e + E A R T H + j Ö u , F ich N A l = M M A T C H B Ö X v M A T C H B Ö X , F ich N A l

Da die Masse der Erde ungefähr ist 6 × 10 24 k G Sie werden daraus schließen, dass es keine erkennbare Bewegung der Erde (und des Tisches und von Ihnen) geben wird.

Sie können Beschleunigungen vergleichen, indem Sie beachten, dass die Beschleunigung die Änderungsrate der Geschwindigkeit ist.