Tercera ley del movimiento de Newton afirma que ante un par de cuerpos dado toda acción tiene reacción igual y opuesta. Tercera ley del movimiento de Newton Es una de las leyes básicas de la física y es muy útil en varios aspectos. La Tercera Ley de Newton representa una simetría específica en la naturaleza de las fuerzas y explica cómo siempre existen en pares, y un cuerpo no puede ejercer una fuerza sobre otro sin experimentar también una fuerza.

Es uno de tres leyes del movimiento dado por Sir Isaac Newton. La tercera ley del movimiento de Newton destaca un principio fundamental de simetría en la naturaleza. Nos dice que las fuerzas siempre son parte de un intercambio mutuo: cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, inevitablemente experimenta a cambio una fuerza igual y opuesta. En términos más simples, no puedes empujar o tirar de algo sin que ese algo te empuje o tire hacia atrás con la misma fuerza pero en la dirección opuesta.

En este artículo aprenderemos sobre Tercera ley del movimiento de Newton, su definición, fórmula, derivación y ejemplos de la tercera ley del movimiento.

Tabla de contenidos

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• ¿Qué es la tercera ley del movimiento de Newton?
• Explicación de la tercera ley del movimiento de Newton
• Fórmula de la tercera ley del movimiento de Newton
• Ejemplos de fuerzas de acción-reacción
• Ejemplos de la tercera ley del movimiento de Newton
• Aplicaciones de la tercera ley del movimiento de Newton

¿Qué es la tercera ley del movimiento de Newton?

Tercera ley del movimiento de Newton afirma que cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, el primer cuerpo siente una fuerza equivalente en dirección opuesta a la fuerza ejercida. Según la afirmación anterior, cada interacción implica un par de fuerzas ejercidas sobre los objetos que interactúan. Las magnitudes de las fuerzas son iguales y la fuerza sobre el primer elemento se dirige en dirección opuesta a la fuerza sobre el segundo elemento. Es uno de los tres fundamentales. leyes del movimiento dada por Sir Isaac Newton que guía el movimiento de cualquier objeto de la naturaleza. También se le llama Ley de Acción y Reacción.

Entendamos más claramente la Tercera Ley del Movimiento de Newton con la ayuda de los siguientes ejemplos:

• Mientras nos movemos por el suelo, empujamos el suelo hacia atrás con los pies. El suelo también ejerce una fuerza hacia adelante sobre nuestros pies de igual magnitud en dirección opuesta lo que nos hace avanzar.
• Un libro cuando está acostado sobre una mesa. El libro ejerce una fuerza hacia abajo debido a su peso, pero no cae, por lo tanto la fuerza neta sobre el libro es cero. Esto se debe a que la mesa ejerce una fuerza igual y opuesta sobre el libro en dirección ascendente.

Explicación de la tercera ley del movimiento de Newton

En los dos ejemplos enumerados anteriormente, podemos ver que hay dos fuerzas que actúan sobre cada cuerpo. En el primer ejemplo, el fuerza La fuerza ejercida por nuestros pies sobre el suelo es la fuerza de acción y en respuesta a eso, el suelo ejerce una fuerza opuesta igual sobre nuestros pies. En el segundo ejemplo, la fuerza ejercida por el peso del libro es la fuerza de acción y la fuerza ejercida por la mesa sobre el libro es la fuerza de reacción.

Fuerza de acción y reacción

Ahora, conozcamos dos términos llamados fuerza de acción y reacción, que se utilizan en la tercera ley del movimiento de Newton.

Fuerza de acción: La fuerza exterior inicial ejercida sobre el cuerpo se llama fuerza de acción.

Fuerza de reacción: La fuerza que ejerce el cuerpo para responder a la fuerza activa en dirección opuesta se llama fuerza de reacción.

Del caso anterior, la tercera ley del movimiento de Newton también se puede expresar como:

Si hay alguna interacción entre dos cuerpos (A y B), la fuerza F_AB(fuerza aplicada por el cuerpo B sobre el cuerpo A) es igual a la fuerza F_NO(fuerza aplicada por el cuerpo A sobre el cuerpo B) pero tienen direcciones opuestas.

Nota sobre las fuerzas de acción y reacción

• Las fuerzas de acción y reacción son ejercidas por cuerpos diferentes y no por el mismo cuerpo.
• La acción y la reacción siempre ocurren simultáneamente y siempre están en pareja.

Diferencia entre fuerza de acción y reacción

Las diferencias entre fuerza de acción y fuerza de reacción se pueden entender fácilmente mediante los ejemplos de pares de acción-reacción que se analizan a continuación en la tabla.

Compruebe también, Ley de Accion y reaccion

Fórmula de la tercera ley del movimiento de Newton

La fórmula o expresión matemática de la tercera ley del movimiento de Newton se da de la siguiente manera:

Consideremos dos objetos A y B, y A ejerce una fuerza F_ABsobre 'B', entonces B también ejercerá sobre A una fuerza similar a la de F_NOen la dirección opuesta tal que

F _AB = –F _NO

O

unión izquierda vs unión derecha

F _AB +F _NO = 0

Esto nos dice que la fuerza total ejercida por el sistema que comprende A y B es cero.

Ejemplos de fuerzas de acción-reacción

La naturaleza tiene una amplia gama de pares acción-reacción. A continuación se muestran algunos ejemplos que se enumeran a continuación,

• Un ejemplo de par acción-reacción es el movimiento de un pez a través del agua. Las aletas de un pez se utilizan para empujar el agua hacia atrás. Este empujón sirve para impulsar al pez hacia adelante. La magnitud de la fuerza sobre el agua es igual a la magnitud de la fuerza sobre el pez; la magnitud de la fuerza sobre el agua (hacia atrás) es opuesta a la magnitud de la fuerza sobre el pez (hacia adelante).
• El vuelo del pájaro es un ejemplo de par acción-reacción. El aire es empujado hacia abajo por las alas del pájaro. El aire empuja al pájaro más alto.
• Un nadador empuja contra el agua y el agua lo empuja hacia atrás.
• Los helicópteros generan sustentación forzando el aire hacia abajo, lo que resulta en una fuerza de reacción ascendente.
• Los escaladores utilizan su cuerda vertical para impulsarse hacia arriba.
• Mientras camina sobre el suelo, una persona ejerce una fuerza sobre el suelo hacia atrás con sus pies (fuerza de acción) y de acuerdo con la tercera ley del movimiento de Newton, el suelo ejerce una fuerza opuesta e igual hacia adelante como fuerza de reacción. , y así podemos caminar por el suelo o por el suelo.

Ejemplos de la tercera ley del movimiento de Newton

Hay varios ejemplos de la tercera ley del movimiento de Newton en nuestra vida diaria. Algunos de estos ejemplos se analizan a continuación:

Disparar una bala con un arma

Cuando se dispara una bala con un arma, el arma aplica una fuerza F a la bala que puede considerarse como (fuerza de acción), mientras que simultáneamente la bala también aplica la misma fuerza sobre el arma llamada retroceso del arma, que puede considerarse como la fuerza de reacción.

Atrapar una pelota

Un jugador que atrapa una pelota experimenta una fuerza en su mano por parte de la pelota (fuerza de acción) y la pelota también observa la misma cantidad de fuerza (fuerza de reacción). La imagen que se muestra a continuación muestra a un fildeador atrapando una pelota, cuando el fildeador atrapa la pelota experimenta la fuerza de reacción.

Movimiento de un barco en el agua

Cómo se mueve un barco en el agua es la mejor manera de explicar la Tercera Ley del Movimiento de Newton. Si observamos a un barquero remando el bote vemos que cuando el barquero empuja el agua hacia atrás con su remo (fuerza de acción) el agua empuja el bote hacia adelante (fuerza de reacción) y de esta manera, un bote se mueve en el agua.

Validación de la declaración de la tercera ley del movimiento de Newton

Todas las leyes del movimiento de Newton sólo son válidas en sistemas inerciales. Por lo tanto, es seguro asumir que la Tercera Ley del Movimiento de Newton también sólo es válida en el marco de referencia inercial. El marco de referencia es una situación en la que el observador observa el entorno. Entonces, un sistema de referencia en el que el cuerpo está en reposo o moviéndose con velocidad constante o aceleración cero en línea recta es un sistema inercial.

Aplicaciones de la tercera ley del movimiento de Newton

La Tercera Ley del Movimiento de Newton es una de las leyes más aplicables en nuestra vida diaria. Usamos esta ley intuitivamente sin siquiera pensar en ello. Si tenemos un desequilibrio, nuestros cuerpos intentan aplicar fuerza en la dirección opuesta para no caer al suelo. A continuación se analizan en detalle algunas aplicaciones más de la tercera ley de Newton:

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Cohetes y empuje

La propulsión de cohetes es otro ejemplo del uso de la Tercera Ley del Movimiento de Newton. Según esta teoría,

Un cohete se lanza al espacio utilizando el empuje ascendente creado al liberar los gases calientes de su escape. Aquí, en la imagen que se muestra a continuación, un cohete sube con aceleración 'a' cuando la fuerza aplicada es 'F', pero los gases de escape del cohete también experimentan una cantidad igual de fuerza reactiva.

El funcionamiento de la propulsión de un cohete es el mismo que el par acción-reacción de la Tercera Ley de Newton. En esta situación, la quema de combustible y la liberación de gases calientes del motor del cohete es la acción y el empuje ascendente creado por ella es la reacción que envía el cohete al espacio.

Nadar

La natación también es un ejemplo de fuerzas de acción y reacción. Cuando una persona nada y empuja el agua hacia atrás con la ayuda de sus manos y pies, el agua ejerce una fuerza igual sobre la persona en dirección hacia adelante. La acción en la natación es la persona que empuja el agua y la reacción es el agua que empuja a la persona.

Además, lea

• Segunda ley del movimiento de Newton
• Primera ley del movimiento de Newton
• Leyes de conservación del momento

Ejemplos resueltos sobre la tercera ley del movimiento de Newton

Ejemplo 1: Un hombre empuja una pared con una fuerza de 100N hacia el norte. ¿Qué fuerza ejerce la pared sobre el hombre?

Solución:

Dado,

La fuerza de acción, F es 100 N.

Según la tercera ley del movimiento de Newton,

Fuerza de acción = – Fuerza de reacción

Por lo tanto, la fuerza de reacción = -100 N

Es decir, la fuerza de reacción es igual a 100 N hacia el sur .

Ejemplo 2: Una pelota de críquet con una masa de 500 g que viaja a 20 m/s es golpeada por un bate de críquet para devolverla a su trayectoria original con una velocidad de 10 m/s. Calcule el cambio de impulso que se produjo en el movimiento de la pelota de cricket por la fuerza aplicada por el bate de cricket.

Solución:

Dado,

La masa de la pelota de hockey, m, es 500 g = 0,5 kg.

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La velocidad inicial de la pelota, u, es 20 m/s.

La velocidad final de la pelota después del golpe, v, es de 10 m/s.

Cambio de impulso = Impulso final – Impulso inicial

Cambio de impulso = mv – mu

Cambio de impulso = m (v – u)

Cambio de impulso = 0,5 kg × (20 m/s – 10 m/s)

Cambio de impulso = 0,5 kg × 10 m/s

Cambio de impulso = 5 kg m/s

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Por lo tanto, el cambio de impulso de la pelota de cricket por la fuerza aplicada por el bate de cricket es 5kgm/s .

Problemas de práctica sobre la tercera ley del movimiento de Newton

1. Si empujas un libro sobre una mesa con una fuerza de 10 N hacia la derecha, ¿cuál es la fuerza de reacción que ejerce la mesa sobre el libro?

2. Cuando un nadador empuja el agua hacia atrás con las piernas, ¿cuál es la fuerza de reacción que impulsa al nadador hacia adelante?

3. El motor de un cohete expulsa los gases de escape hacia atrás con una fuerza de 1000 N. Según la Tercera Ley de Newton, ¿cuál es la fuerza que impulsa el cohete hacia adelante?

4. Si estás parado sobre una báscula de baño y ejerces sobre ella una fuerza hacia abajo de 600 N, ¿qué fuerza ejerce la báscula sobre ti?

5. Cuando remas en un bote empujando el agua hacia atrás con un remo, ¿cuál es la fuerza de reacción que mueve el bote hacia adelante?

Preguntas frecuentes sobre la tercera ley del movimiento de Newton

¿Qué establece la Tercera Ley del Movimiento de Newton?

Según la tercera ley del movimiento de Newton, toda acción tiene una reacción igual y opuesta.

¿Es importante la tercera ley de Newton para la clase 9?

Sí, la tercera ley del movimiento de Newton es muy importante para la clase 9. De hecho, las tres leyes del movimiento son muy importantes.

¿Cuáles son ejemplos de la Tercera Ley del Movimiento de Newton en la vida diaria?

Hay varias condiciones en nuestra vida diaria en las que observamos la tercera ley de Newton en acción. Algunos de los ejemplos que explican la tercera ley de Newton son,

• Un cohete que sube empuja los gases calientes hacia abajo.
• El retroceso se observa cuando disparamos una bala con el arma.
• Mientras avanzamos empujamos el suelo hacia atrás con los pies.

¿Cuál es la fórmula de la tercera ley del movimiento de Newton?

La fórmula de la tercera ley del movimiento de Newton se expresa como F_AB=F_NOlo que significa que la fuerza ejercida por A sobre B es igual a la fuerza ejercida por B sobre A

¿Qué son la fuerza de contacto y la fuerza sin contacto?

Hay dos tipos diferentes de fuerzas.

• Fuerza de contacto: Las fuerzas que actúan únicamente cuando dos cuerpos están en contacto se llaman fuerzas de contacto. Ejemplo: fricción, etc.
• Fuerza sin contacto: La fuerza que actúa sobre dos cuerpos sin que estén en contacto se llama fuerzas sin contacto. Ejemplo: fuerza electrostática, fuerza magnética, etc.

¿Qué son los pares de la Tercera Ley y la Fuerza?

El par Acción-Reacción se llama par Tercera Ley-Fuerza. Dicho par incluye,

• Disparo de bala y retroceso del arma.
• Cohete hacia arriba y gases calientes hacia abajo.

Si el astronauta quisiera moverse hacia arriba, ¿en qué dirección debería lanzar el objeto? ¿Por qué?

Si el astronauta quisiera moverse hacia arriba, debería lanzar el objeto hacia abajo ya que la fuerza hacia abajo crea una fuerza de reacción ascendente que mueve al astronauta hacia arriba.

¿Actúan el peso y la fuerza normal sobre un bloque colocado sobre una superficie plana llamado par Acción-Reacción?

Sí, el peso y la fuerza normal que actúan sobre un bloque colocado sobre una superficie plana son pares acción-reacción. Aquí el peso del objeto actúa hacia abajo y la fuerza normal actúa hacia arriba y ambas fuerzas se anulan entre sí, lo que no produce aceleración.