Ο τρίτος νευτωνικός νόμος της κίνησης

Ο τρίτος νευτωνικός νόμος της κίνησης μας «λέει» κάτι που φαίνεται εντελώς «αθώο».

Αν όμως το σκεφτούμε περισσότερο θα δούμε ότι δεν εναρμονίζεται με τις προσωπικές μας αναπαραστάσεις για την έννοια δύναμη.

Εφόσον ένα σώμα Α ασκεί δύναμη σε ένα σώμα Β

το Β θα ασκεί ταυτοχρόνως στο Α μία δύναμη

και

οι δύο αυτές δυνάμεις θα έχουν ίσα μέτρα και κατευθύνσεις αντίθετες.

1. Μία από τις δύο αυτές δυνάμεις μπορούμε ( εμείς με τη σκέψη μας) να τη χαρακτηρίσουμε ως ΔΡΑΣΗ, οπότε η άλλη δύναμη θα θεωρείται ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ της προηγούμενης.

2. Αν θεωρήσουμε ως ΔΡΑΣΗ τη δύναμη που ασκεί

ένας τεντωμένος σπάγκος σε ένα κιβώτιο δεμένο με αυτόν,

η ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ θα είναι κάποια δύναμη

την οποία ασκεί το κιβώτιο στον τεντωμένο σπάγκο

και η οποία δεν σημειώνεται στο ίδιο σχήμα με την προηγούμενη.

3. Επειδή η δράση και η αντίδραση έχουν ίσα μέτρα και αντίθετες κατευθύνσεις είναι αρκετοί μαθητές που «συμπεραίνουν» ότι η συνισταμένη των δύο αυτών δυνάμεων είναι ίση με μηδέν. Αυτό όμως δεν ισχύει διότι αναγκαία προϋπόθεση για να αναζητήσουμε τη συνισταμένη δύο δυνάμεων είναι «το να ασκούνται, οι δύο δυνάμεις, στο ΙΔΙΟ ΣΩΜΑ» και στην περίπτωση δράσης και αντίδρασης αυτό δεν ισχύει. Η δράση ασκείται στο σώμα Α και η αντίδραση στο σώμα Β.

4. Ο τρίτος νευτωνικός νόμος λέγεται και ΝΟΜΟΣ ΔΡΑΣΗΣ- ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ και ισχύει είτε για δυνάμεις επαφής είτε για δυνάμεις, όπως το βάρος, που ασκούνται από απόσταση.

5. Όταν ένα πρόβλημα Φυσικής αναφέρεται στις «περιπέτειες» ΕΝΟΣ μόνο σώματος μπορούμε να το αντιμετωπίσουμε ακόμα κι αν αγνοούμε τον τρίτος νόμος της κίνησης.

Αν όμως στο πρόβλημα υπάρχουν , σε ισορροπία ή σε κίνηση, δύο ή περισσότερα σώματα - και χρειαστεί να ενδιαφερθούμε για τις αλληλεπιδράσεις τους- το να επικαλεστούμε τον τρίτο νόμο μπορεί να είναι αναγκαίο.

6. Ποτέ δεν πρέπει να σημειώνουμε τη δράση και την αντίδραση στο ίδιο σχήμα. Σε κάθε free-body diagram (όπως λέγεται στα αγγλικά) πρέπει να σημειώνουμε ΜΟΝΟ τις δυνάμεις που ασκούνται στο ΕΝΑ σώμα το οποίο έχουμε επιλέξει, έτσι ώστε σε κάθε περίπτωση να έχουμε τη δυνατότητα να προσδιορίζουμε τη συνισταμένη και να εφαρμόζουμε τον νόμο F_ολ = ma .

7. Σε μια πίστα παγοδρομιών ο πρωθυπουργός κύριος Σημίτης συναντιέται με τον κύριο Θεόδωρο Πάγκαλο. Είναι και οι δύο ακίνητοι και σε κάποια στιγμή ο κύριος Πάγκαλος δίνει μια σπρωξιά στον πρωθυπουργό, χτυπώντας τον με δύναμη στον ώμο.

Σας ζητούμε να συγκρίνετε τις επιταχύνσεις των δύο πολιτικών, μετά τη σπρωξιά. Η τριβή να θεωρηθεί αμελητέα.

Είναι δύσκολο για ένα μαθητή να παραδεχθεί ότι «η δύναμη που ασκεί το χέρι του κυρίου Πάγκαλου στον ώμο του πρωθυπουργού είναι ίση ( κατά μέτρο) με τη δύναμη που ασκεί ο ώμος του πρωθυπουργού στο χέρι του εύσωμου κυρίου Πάγκαλου.

Και είναι δύσκολο να το δεχθεί διότι η «εικόνα» που έχει για την έννοια δύναμη μπορεί λίγο να μοιάζει αλλά δεν είναι απολύτως αντίστοιχη με εκείνη ακριβώς την οποία προτείνει η Φυσική . Και εκτός των άλλων, η Φυσική για να περιγράψει επεισόδια όπως αυτό χρησιμοποιεί και άλλες έννοιες, όπως η αδράνεια.

Ο τρίτος νόμος μας διδάσκει ότι, σε όλο το Σύμπαν, οι επιδράσεις είναι ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ