Εφαρμογές του τρίτου νόμου του Νεύτωνα

Όσο και αν προσπαθήσουμε να τις καταγράψουμε, οι εφαρμογές του τρίτου νόμου του Νεύτωνα είναι πολλές παραπάνω απ’ όσες πιστεύουμε. Παρακάτω σας παραθέτουμε κάποιες μέσα από την καθημερινότητα.

Τρέξιμο ή περπάτημα

Μία από τις εφαρμογές του τρίτου νόμου του Νεύτωνα είναι όταν περπατάμε ή τρέχουμε. Κατά το περπάτημα λοιπόν, ασκούμε μία δύναμη με το πόδι μας στο έδαφος προς τα πίσω, προσπαθώντας να μετακινήσουμε το έδαφος προς την αντίθεση πλευρά από εκεί που θέλουμε να πάμε. Ακριβώς το ίδιο κάνουμε και σε έναν διάδρομο γυμναστικής, μόνο που εκεί, το “έδαφος” ή διάδρομος κινείται προς τα πίσω και εμείς μένουμε ακίνητοι. Το αποτέλεσμα αυτής της κίνησης είναι μία δύναμη όπου σύμφωνα με τον νόμο του Νεύτωνα καλείται αντίδραση. Η αντίδραση είναι η δύναμη που μας επιτρέπει να κινηθούμε στην κατεύθυνση που θέλουμε.

Άρα, λοιπόν, η δράση είναι η δύναμη που ασκούμε στο έδαφος και είναι αντίθετη με την κατεύθυνση που θέλουμε να πάμε. Η αντίδραση είναι η δύναμη του εδάφους που μας επιτρέπει να κινούμαστε στην κατεύθυνση που θέλουμε!

Κολύμβηση

Κατά τη διάρκεια της κολύμβησης, μετακινούμε τα χέρια μας προς τα πίσω, ασκώντας έτσι μια δύναμη προς τα πίσω. Αυτή η δύναμη είναι δράση κατά τον 3ο νόμο του Νεύτωνα. Με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται η αντίδραση, μια δύναμη με κατεύθυνση προς τα εκεί που θέλουμε να μετακινηθούμε. Η αντίδραση είναι η δύναμη του νερού που μας επιτρέπει να κολυμπάμε.

Άλμα από μια βάρκα

Κάνοντας ένα άλμα από μία βάρκα η οποία δεν είναι δεμένη πουθενά, όπως και με το πρώτο παράδειγμα που αναφέραμε, ασκούμε μία δύναμη προς τα πίσω. Στην εικόνα αυτό φαίνεται καθώς η βάρκα κινείται προς την αντίθεση μεριά από εκεί που θέλουμε να κινηθούμε.

Όσο πιο γρήγορα τρέξουμε προς την κατεύθυνση που θέλουμε, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η ταχύτητα της βάρκας που θα κινηθεί αντίθετα με εμάς. Εάν περπατήσουμε μέχρι την άκρη, η κίνηση της βάρκας μπορεί να είναι και μηδενική.

Βλέπουμε πως και εδώ εφαρμόζεται ο 3ος νόμος του Νεύτωνα, σύμφωνα με τον οποίον ασκούμε μία δράση στην βάρκα προς την αντίθετη μεριά από εκεί που θέλουμε να κινηθούμε και αυτό μας επιτρέπει να περπατήσουμε μέχρι την άκρη της βάρκας, αν και αυτή μετακινείται.

Ανύψωση της σανίδας ή skateboard

Ένα από τα κόλπα με το skateboard είναι η ανύψωσή της πριν από κάποιο εμπόδιο. Για να μπορέσει η σανίδα ή skateboard να ανυψωθεί και να εκτελεστεί το trick, θα πρέπει να ασκηθεί μία δύναμη και σύμφωνα με τον νόμο του Νεύτωνα την ονομάζουμε δράση, η κατεύθυνση της οποίας είναι προς τα κάνω. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να ασκηθεί μία δύναμη, δηλαδή μία αντίδραση προς τα πάνω, αντίθετη με το έδαφος η οποία κάνει το skateboard να ανυψωθεί.

Προφανώς υπάρχει και κάποια τεχνική, αλλά ακόμη και εδώ δεν είναι προφανές το κόλπο που εκτελείται στο οποίο κρύβεται ο 3ος νόμος του Νεύτωνα. Η ανάλυση των δυνάμεων γίνεται με παρόμοιο τρόπο όπως το έχουμε δείξει εδώ.

Κίνηση Πυράυλου

Μία ακόμη εφαρμογή του τρίτου νόμου του Νεύτωνα είναι η εκτόξευση και κίνηση ενός πυραύλου. Κατά την εκτόξευση, κάποια από τα καύσιμα προκαλούν μία τεράστια δύναμη προς το έδαφος η οποία στην περίπτωσή μας είναι η δράση και αντίστοιχα δημιουργείται η αντίδραση με την φορά προς τα πάνω, που μετακινεί τον πύραυλο προς την κατεύθυνση που θέλουμε.

Το ήξερες πως η SpaceX έχει καινοτομήσει στην κάθετη προσγείωση πυραύλων; Η μελέτη του συστήματος προώθησης και κίνησης των πυραύλων είναι αρκετά πολύπλοκη και χρειάζεται πολύ μεγάλη ακρίβεια. Δες το παρακάτω βίντεο!

Αναπήδηση μπάλας

Αν αφήσουμε μία μπάλα να πέσει στο έδαφος, θα αναπηδήσει τουλάχιστον μία φορά. Όταν αγγίξει το έδαφος, ασκεί μία δύναμη που την λέμε δράση σύμφωνα με τον νόμο του Νεύτωνα. Έτσι, δημιουργείται η αντίδραση με φορά προς τα πάνω και αυτή η δύναμη ευθύνεται για την αναπήδησή της.

Αφού αναπηδήσει μία φορά, η δύναμη (δράση) της μπάλας τη δεύτερη φορά είναι μικρότερη και έτσι η αντίδραση ή αναπήδηση είναι μικρότερη. Αυτό σημαίνει πως δεν θα πάει τόσο ψηλά όσο την πρώτη φορά!

Χρησιμοποιείστε μία μπάλα στο σχολείο σας για να αναπαραστήσετε αυτό το απλό παράδειγμα!

Τι θα συμβεί άραγε αν αφήσουμε μία μπάλα από 500m ύψος και τι θα συμβεί αν ενώ την αφήνουμε την περιστρέψουμε; Αν δεν γνωρίζεις το Magnus effect άφησε το email σου παρακάτω και θα σου έρθει ειδοποίηση σύντομα.

Υποβολή απάντησης