Fagstoff

Newtons 3. lov (Kraft og motkraft)

Publisert: 06.10.2010
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

Mens Newtons 1. og 2. lov handler om krefter på ett legeme, handler Newtons 3. lov om krefter mellom to legemer, dvs. om vekselvirkninger mellom legemer. Når vi hekter sammen to fjærvekter og drar i begge endene blir utslaget likt på begge – uansett om vi drar svakt eller sterkt.

bildeKrefter
Opphavsmann: Narom


a) Hammeren virker på spikeren med en like stor kraft som spikeren på hammeren.Alle slags krefter – både nærkrefter og fjernkrefter – har motkrefter

b) Jorda har en like stor tiltrekningskraft på månen som månen utøver på jorda.

 

RakettframdriftRakettframdrift kan forklares med Newtons 3. lov. Kraften fra rakett-motorene på forbrennings-gassene er like stor som kraften fra gassene på raketten. Kreftene har motsatt retning. Romferga Endeavour kort tid etter starten.
Opphavsmann: NASA

 



En astronaut som jobber på utsiden av Gemini 4 er sikret med en line.En astronaut som jobber på utsiden av Gemini 4 er sikret med en line.
Opphavsmann: NASA

 


Når en stein presser med 100 N på sitt underlag, virker underlaget tilbake med samme kraft. Når vi sparker en fotball virker en kraft fra foten på ballen, men vi kjenner på foten at det virker en kraft fra ballen på den. Vi kan ikke berøre noe uten selv å bli berørt. Ikke alle krefter forutsetter berøring. Fjernkrefter virker uten kontakt mellom objektene. Eksempler på fjernkrefter er tyngdekraften, elektriske og magnetiske krefter. Krefter med berøring mellom objektene kalles nærkrefter eller kontaktkrefter.

Kraft og motkraft mellom to dynamometer (en kraftmåler) som er hektet sammen. De måler kraft i motsatte retninger, og utslaget viser at kraft og motkrKraft og motkraft mellom to dynamometer (en kraftmåler) som er hektet sammen. De måler kraft i motsatte retninger, og utslaget viser at kraft og motkraft er like store, dvs. samme utslag på vektenes skalaer.
Opphavsmann: Narom

 

Newtons tredje lov kan formuleres slikt:

Når et legeme A virker med en kraft FA på et legeme B, vil B virke tilbake på A med en like stor og motsatt rettet kraft FB. Kraft og motkraft virker alltid på hvert sitt legeme.

$$\vec{F}_A = -\vec{F}_B$$

 

Hvis vi brukte to store dynamometer ved tautrekking – istedenfor et tau, ville de vise samme utslag hele tiden. Hvordan kan vi da si at det ene laget er sterkere enn det andre, når begge trekker med samme kraft? Her må vi huske at det er andre krefter enn kreftene på tauet. Det sterkest laget utøver en større kraft mot underlaget og dermed vil også kraften fra underlaget på dem være større. Betydningen av kraften mot underlaget blir tydelig når vi tenker oss at det ene laget står på glatt is. Medlemmene i laget kan være nokså sterke. De får ikke brukt sin kraft, når friksjonen mangler.

Hvordan akselereres en rakett i tomt rom når det ikke er noe å skyve fra? Det raketten skyver med, er gassene som produseres når drivstoffet forbrenner. Forbrenningsgass presses med stor fart gjennom dysene i rakettmotoren. Dette gir kraften fra rakett-motoren på gassene. Etter Newtons tredje lov skyver da gassene på raketten med en like stor kraft framover. Det er denne motkraften fra forbrenningsgassene som akselerer raketten. Summen av kreftene på raketten er da ikke null. Raketten trenger ikke luft eller noe annet å skyve fra. Luftmotstanden vil føre til at rakettakselerasjonen blir mindre enn ute i verdensrommet.

Newtons 3. lov betyr også at gravitasjonskraften som jorda utøver på et eple er like stor som tiltrekningskraften fra eplet til jorda. Fordi massen til jorda er så veldig mye større faller eplet til jorda og ikke jorda til eplet.

En astronaut som arbeider på utsiden av et romfartøy i bane rundt jorda i vektløshet er sikret med en line. Den er ikke der for å hindre at astronauten faller ned fordi det er det ingen fare for. Men astronauten ville med et fraspark utøve en kraft på romferga. Ifølge Newtons 3. lov vil romferga virke tilbake på astronauten med en like stor kraft i motsatt retning. Den korte tiden under kontakt når kraften virker, blir astronauten akselerert (Newtons 2. lov). Deretter ville han bevege seg med konstant fart vekk fra romferga (Newtons 1. lov). Linen forhindrer det.