Z tego filmu dowiesz się:

  • na czym polega III zasada dynamiki Newtona i jakie jest jej praktyczne zastosowanie,
  • czym jest wzajemność oddziaływań.

Podstawa programowa

Pobieranie materiałów

wideo ekran podsumowujący napisy

Licencja: cc-by-nc-sa.svg

Poniższe materiały są udostępnione na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa-Użycie niekomercyjne-Na tych samych warunkach 4.0 Międzynarodowej (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.pl). Możesz je wykorzystywać wyłącznie jako całość, bez rozdzielania ich na indywidualne elementy składowe. Zabronione jest wycinanie, pobieranie, modyfikowanie, edytowanie i zmienianie elementów składowych (np. grafik, tekstów, dźwięków, logotypów). Licencja CC BY-NC-SA 4.0 nie obejmuje wykorzystywania elementów składowych w utworach pochodnych. Jeśli chcesz wykorzystać ten materiał w swoim niekomercyjnym projekcie, nie zapomnij wymienić jego autorów: Pi-stacja / Katalyst Education.

Transkrypcja

Kliknij na zdanie, aby przewinąć wideo do tego miejsca.

Jeśli zdarzyło Ci się czytać „Niezwykłe przygody barona Munchausena” pamiętasz może jak chwalił się on że pewnego razu, gdy wpadł w bagno sam wyciągnął się z niego za włosy i to razem z koniem. Fizyk powie Ci, że to bajka. Dlaczego? Bo przeczy trzeciej zasadzie dynamiki. O tej zasadzie opowiem Ci w tym filmie. Dzięki naukowcom wiemy że większość gwiazd we wszechświecie wchodzi w skład układów podwójnych lub nawet potrójnych. Przykładem takiego układu jest para gwiazd Mizar i Alkor. Są częścią Wielkiego Wozu który zapewne nieraz widziałeś na niebie. Jeżeli wytężysz dobrze wzrok to gołym okiem jesteś w stanie zauważyć ten układ. Gwiazdy te połączone są ze sobą oddziaływaniem grawitacyjnym. Mizar przyciąga Alkor a Alkor przyciąga Mizar. Te siły mają taką samą wartość działają w tym samym kierunku ale mają przeciwny zwrot. Te wzajemność oddziaływań zauważamy także w życiu codziennym. Opowiemy o niej na kolejnych planszach. Pewnie nie raz zdarzyło Ci się ze złości walnąć ręką w stół. Stół pewnie się tym nie przejął ale Ciebie ręka bolała dobrych kilka minut. Dlaczego? Ponieważ kiedy uderzasz ręką w blat on mówiąc potocznie, oddaje Ci. Fizyk ująłby to dużo poprawniej podając tym samym trzecią zasadę dynamiki. Gdy ciało A działa na ciało B pewną siłą F to ciało B oddziałuje na ciało A siłą F1 o tej samej wartości tym samym kierunku lecz przeciwnym zwrocie. Takie siły nazywamy siłami akcji i reakcji. Okazuje się, że ta zasada dotyczy każdej sytuacji w której działa jakaś siła. Kiedy uderzasz młotkiem w gwóźdź on oddaje młotkowi co ty doskonale czujesz bo młotek od gwoździa odskakuje. Kiedy jabłko spada na ziemię to mówimy o sile grawitacji. Ziemia je przyciąga. Ale to tylko połowa prawdy bo z siłą o takiej samej wartości jabłko przyciąga Ziemię. Z tym, że na ogromnej i ciężkiej Ziemi siła ta nie robi najmniejszego wrażenia. Kiedy na jakieś ciało działają dwie siły o przeciwnych zwrotach i takich samych wartościach to mówimy, że takie siły się równoważą. Czy tak samo jest w przypadku trzeciej zasady dynamiki? Pomyśl chwilę. Gdy uderzasz w stół działasz na niego siłą F. Stół oddaje Ci siłą F1 o takim samym kierunku takiej samej wartości ale przeciwnym zwrocie. Niby wszystko się zgadza, ale zauważ Twoja ręka działa siłą na stół. Jest to więc siła przyłożona do blatu stołu. Stół oddając, działa na Twoją rękę. Jest to więc siła przyłożona do Twojej ręki. Wniosek? Siły akcji i reakcji nie równoważą się ponieważ są przyłożone do dwóch różnych ciał. Zapamiętaj to, to bardzo ważne. Aby przekonać się na własnej skórze ale nie bijąc mebli o działaniu trzeciej zasady dynamiki możesz przeprowadzić w domu eksperyment. Potrzebna Ci będzie jeszcze jedna osoba i dwie deskorolki, wrotki lub rolki oraz sznurek lub skakanka. My w naszej animacji użyliśmy deskorolek więc to o nich będę mówić w dalszej części. Stańcie z partnerem na deskorolkach ustawionych przodami do siebie. Chwyćcie dwa końce skakanki. Teraz pociągnij za skakankę tak żeby przyciągnąć drugą osobę do siebie. Co się dzieje? Owszem, ta osoba zbliżyła się do Ciebie ale Twoja deskorolka także nie pozostała w bezruchu. Na tym przykładzie doskonale widać działanie trzeciej zasady dynamiki. Ty przyciągasz skakanką drugą osobę ale i ona ciągnie Ciebie mimo że nie ruszyła nawet palcem. Na koniec omówimy jeszcze jedną pozornie prostą sytuację. Kiedy kładziesz coś na blacie stołu na przykład książkę czy trzecia zasada dynamiki ma tu coś do powiedzenia? Jasne. Na książkę działa siła grawitacji musi więc być odpowiedź w postaci siły reakcji. Tak, jak w przypadku jabłka książka także przyciąga do siebie Ziemię. Ale Ziemia i tu pozostaje niewzruszona. To jednak nie wszystkie siły. Zastanów się, dlaczego książka nie spada na ziemię. Przecież nie przeleci przez stół, powiesz. Fakt, jednak fizyka taka odpowiedź nie usatysfakcjonuje. Jeśli książka pozostaje w spoczynku to znaczy, że działające na nią siły równoważą się. Czegoś więc na naszym obrazku brakuje. Siła grawitacji ciągnie książkę w dół książka naciska więc na blat z siłą równą sile grawitacji. Taką siłę nazywamy najczęściej siłą nacisku. Pamiętajmy, to siła działająca na blat nie na książkę. Blat, tak jak w przypadku ręki działa na książkę siłą reakcji. Siła ta jest przyłożona do książki. Mamy więc tu dwie pary sił zgodnie z trzecią zasadą dynamiki. Przyciąganie książki przez Ziemię i Ziemi przez książkę oraz nacisk książki na blat i blatu na książkę. A teraz popatrz i powiedz które z narysowanych sił są przyłożone do książki? To dwie siły: siła grawitacji i siła reakcji blatu. Siły te mają taką samą wartość ten sam kierunek, przeciwny zwrot i są przyłożone do tego samego ciała. I to właśnie te siły się równoważą dzięki czemu nasza książka leży bez ruchu na blacie zgodnie z pierwszą zasadą dynamiki której poświęciliśmy inny film tej playlisty. Na koniec zadanie dla Ciebie. Wyobraź sobie, że opierasz się ręką o ścianę z siłą F1 a ściana reaguje siłą F2. Na którym rysunku poprawnie zaznaczono te siły? Jeśli mówisz, że na trzecim to lekcję o trzeciej zasadzie dynamiki masz w małym palcu. Wszystkie trzy zasady dynamiki określają związki między ruchem ciała a siłami działającymi na nie. Dlatego zwane są też prawami ruchu. Dzisiaj poznaliśmy ostatnią z trzech zasad dynamiki, która głosi że gdy dwa ciała oddziałują ze sobą to działają na siebie siłami o takiej samej wartości i kierunku, ale przeciwnym zwrocie. Obejrzyj pozostałe filmy z dynamiki a po więcej materiałów zajrzyj na naszą stronę pi-stacja.tv.

Lista wszystkich autorów

Lektor: Weronika Brzezińska

Konsultacja: Anna Soliwocka

Grafika podsumowania: Agnieszka Opalińska

Materiały: Weronika Brzezińska

Kontrola jakości: Małgorzata Załoga

Napisy: Klaudia Abdeltawab, Татьяна Кравец

Opracowanie dźwięku: Aleksander Margasiński

Produkcja:

Katalyst Education

Lista materiałów wykorzystanych w filmie:

Gottfried Franz (Domena publiczna)
Theodor Hosemann (Domena publiczna)
Oskar Herrfurth (Domena publiczna)
Lucien Chavan (Domena publiczna)
caffeinesystem (Licencja Pixabay)
Axel Hindermith (CC BY-SA)

Licencja:

Creative Commons Uznanie autorstwa-Użycie niekomercyjne-Na tych samych warunkach 4.0 Międzynarodowej

cc-by-nc-sa.svg