by 
“Σε κάθε δράση αντιστοιχεί μια αντίθετη αντίδραση”. Κάπως έτσι εκφράζεται στα βιβλία ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα. Εκφράζεται πλήρως μ΄ αυτό τον τρόπο ή θα έπρεπε να προσθέσουμε ότι οι δυνάμεις αυτές πρέπει να ανήκουν στον ίδιο φορέα;
Όταν δυο δυνάμεις είναι αντίθετες και δεν ανήκουν στον ίδιο φορέα, σχηματίζεται ζεύγος δυνάμεων που ασκεί ροπή. Όταν οι δυνάμεις ανάμεσα στα δύο σώματα είναι ηλεκτρικές ή βαρυντικές, η δράση και η αντίδραση έχουν κοινό φορέα, είναι δηλαδή κεντρικές, και δεν δημιουργείται ροπή. Τι θα γινόταν όμως αν η δράση και η αντίδραση ήταν αντίθετες αλλά σχημάτιζαν ζεύγος δυνάμεων;
Έστω ότι σ΄ ένα τραπέζι έχουμε κολλήσει δυο σώματα που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με δυνάμεις που είναι αντίθετες και δεν είναι στον ίδιο φορέα, άρα σχηματίζουν ζεύγος δυνάμεων. Η δημιουργούμενη ροπή θα έκανε το τραπέζι να περιστραφεί. Αλλά, σύμφωνα με την κλασική μηχανική, οι εσωτερικές δυνάμεις έχουν μηδενική συνισταμένη και μηδενική ροπή. Επομένως, το παραπάνω παράδειγμα είναι σε σύγκρουση με κάποια αρχή της μηχανικής. Άρα, αφού η ροπή είναι μηδέν, πρέπει οι δυνάμεις να είναι κεντρικές, δηλ. να έχουν κοινό φορέα.
Επομένως ο τρίτος νόμος πρέπει να διατυπώνεται ως εξής: “Η δράση και η αντίδραση πρέπει να είναι αντίθετες δυνάμεις και να έχουν κοινό φορέα”.
Δεν θα συμφωνούσα παιδαγωγικά με τη διατύπωση. Πολλοί μαθητές παραπλανώνται θεωρώντας ότι π.χ. ασκείται πρώτα η δράση και μετά η αντίδραση ή ότι η δράση προκαλεί την αντίδραση κ.λ.π..Επίσης δεν διευκρινίζεται το σημείο εφαρμογής της δύναμης, βασικό για μαθητές που δεν ξέρουν τίποτα από στερεό. Η Γλώσσα δεν βοηθά. Θα προτιμούσα να διατυπωθεί διαφορετικά. Στην πρώτη Λυκείου που εμφανίζεται στο Λύκειο διατυπώνεται μόνο για αντικείμενα που θεωρούνται υλικά σημεία. Άρα αρκεί η διατύπωση. "Ανάμεσα σε δύο υλικά σημεία (ή αντικείμενα)ασκούνται πάντα αντίθετες δυνάμεις" ή αναλυτικότερα μια και απευθυνόμαστε σε μαθητές "Αν ένα υλικό σημείο ασκεί μια δύναμη σε ένα δεύτερο τότε και το δεύτερο(ταυτόχρονα) ασκεί μια αντίθετη δύναμη στο πρώτο" . Αργότερα που ασχολούμαστε με στερά σώματα(Γ λυκείου) μπορεί να διατυπωθεί: "Ανάμεσα σε σώματα ασκούνται αντίθετες δυνάμεις στα κέντρα μάζας τους στην ευθεία που ενώνει τα κέντρα μάζας τους" όσο θεωρητικό και να 'ναι αυτό στον περίπτωση π.χ. δύο δακτυλιδιών.
Καλησπέρα Νίκο, καλησπέρα Χαράλαμπε.
Θα συμφωνήσω με το Χαράλαμπο. Στην Α΄Λυκείου που διδάσκεται ο τρίτος νόμος, τα σώματα "δεν έχουν διαστάσεις" αφού μελετάμε υλικά σημεία. Θα είναι πλεονασμός αν πούμε περισσότερες διευκρινήσεις και δεν μείνουμε μόνο στο "αντίθετες" δυνάμεις…
Ναι αλλά αν τα υλικά σημεία είναι φορτία, οι μεταξύ τους δυνάμεις είναι αντίθετα διανύσματα σε κάθε περίπτωση;
Με μαύρο χρώμα σημειώθηκαν οι ταχύτητες. Με κόκκινο οι δυνάμεις.
Αν δεν έχω κάποιο λάθος δεν είναι αντίθετα διανύσματα.
Ο 3ος νόμος αναφέρθηκε στις τότε γνωστές δυνάμεις που ήσαν κεντρικές;
Κάθε φορτίο δέχεται δύναμη όχι από το άλλο αλλά από το πεδίο το οποίο απουσιάζει από την ανάλυση;
καλό μεσημέρι
ως "Γυμνασιακώτης" διαφωνώ με όλους σας
σαφέστατα διατυπώνεται ο 3ος νόμος του Νεύτωνα στη Β΄ Γυμνασίου
(π.χ. από το δικό μου βιβλίο της Β΄ Γυμνασίου: όταν ένα σώμα Α ασκεί δύναμη σε σώμα Β τότε και το σώμα Β ασκεί στο Α δύναμη ίσου μέτρου και αντίθετης κατεύθυνσης)
και υπάρχει και ερώτημα αν η συνισταμένη αυτών των δυνάμεων είναι ίση με μηδέν,
διότι εξακολουθώ να ισχυρίζομαι: "όλα τα λεφτά" είναι το Γυμνάσιο, μάλιστα, μάλιστα!
Γεια σου Βαγγέλη.
Όταν ένα σώμα Α ασκεί δύναμη σε σώμα Β τότε και το σώμα Β ασκεί στο Α δύναμη ίσου μέτρου και αντίθετης κατεύθυνσης.
Ισχύει και για κινούμενα φορτία;
Διαβάζω στο physicsgg ένα εκτεταμένο σχετικό άρθρο.
Επίσης από τον ίδιο ιστόχωρο.
Το παρόν αναδημοσιεύτηκε και παλιότερα από τον Ανδρέα Βαλαδάκη.
Σχετικό είναι και σημερινό μου ερώτημα.
κατά τη γνώμη μου, Γιάννη, ισχύει και για κινούμενα φορτία και για μη, και "για τα πάντα όλα" (σωστός ο Αλέ), άλλως "χαλάει" η ισοτροπία του χώρου, έγκλημα μέγα, χωρίς εισαγωγικά, λέγω…
Βαγγέλη αν δεις το προηγούμενο σχήμα μου θα δεις ότι οι δυνάμεις δεν είναι αντίθετες. Είναι προφανές αυτό από τον κανόνα των τριών δακτύλων. Περισσότερη ανάλυση γίνεται στις δύο παραπομπές του physicsgg.
Η ισοτροπία του χώρου δεν χαλάει αν συμπεριλάβουμε την οντότητα "πεδίο".
Όταν διδάσκουμε στο Λύκειο διδάσκουμε κλασσική Φυσική και όχι σχετικιστική ηλεκτροδυναμική. Προφανώς σε ταχύτητες κοντά στο φώς, σε ατομικές διαστάσεις και σε ισχυρά βαρυτικά πεδιά δεν ισχυουν αυτά που λέμε. Ενώ διδάσκουμε για πεδία όλοι οι Λυκειακοί τύποι αναφέρονται σε δράση από απόσταση ή για φορτία που κινούνται σε ταχύτητες αρκετά μικρότερες του φωτός. Λίγο μικρά δεν είναι τα παιδιά για να ανακατέψουμε ορμή πεδίου, κανονική κβαντομηχανική (όχι θεωρία Bohr) ή ερωτήματα του τύπου γιατί αποδιεγείρονται τα άτομα. Το πολύ πολύ να τους πούμε πληροφοριακά ότι δεν ισχύει για επιταχυνόμενα φορτία ο 3ος Νόμος του Νεύτωνα ή ότι ο Νόμος του Ohm παραβιάζεται στην υπεραγωγιμότητα(και τι είναι υπεραγωγιμότητα) ή ότι ο νόμος της τριβής δεν ισχύει για υψηλό κενό ή ότι υπάρχουν υλικά με αρνητικό δείκτη διάθλασης ή ότι η θεωρία Bohr που μαθαίνουν ισχύει μόνο για υδρογονοειδή άτομα κ.λ.π.
Χαράλαμπε γιατί μεγάλες ταχύτητες;
Γιατί "ταχύτητες κοντά στο φως";
Με ταχύτητες μικρές δεν αναπτύσσονται πεδία και δυνάμεις, έστω ασθενείς;
Το θέμα είναι το μέγεθος των δυνάμεων αυτών ή το ότι δεν είναι αντίθετες;
Συμφωνώ ότι παραβιάζεται και για μικρές ταχύτητες 3ος νόμος του Νεύτωνα. Αλλά αφού το βιβλίο δεν επέλεξε καν να μάθουν τη σχέση στη Γενική Παιδεία για ορμή φωτονίων αλλά μόνο για την Ενέργεια τι να εξηγήσω; Το άγνωστο διά του αγνώστου;
Ο τρίτος νόμος εφαρμόζεται και επί τμημάτων σωμάτων. Δηλαδή δεν αλληλοέλκονται μόνο η γη και η σελήνη, αλλά και οιοδήποτε τμήμα της γης με οιοδήποτε τμήμα της σελήνης.
Τα σημειωμένα στο σχήμα τμήματα αλληλεπιδρούν με δυνάμεις αντίθετες. Που έχουν ίδιο φορέα.
Ασχολούμαστε μόνο με τα πεδία που αυτά δημιουργούν και τις δυνάμεις που αυτά δέχονται.
Ας πάρουμε δύο τμήματα κυκλωμάτων. Αυτά του σχήματος. Ας ασχοληθούμε μόνο με τα πεδία που αυτά δημιουργούν και τις δυνάμεις που αυτά δέχονται. Λέω αυτά για να μην στραφεί η συζήτηση σε κυκλώματα που δεν είναι κλειστά.
Οι δυνάμεις δεν είναι αντίθετα διανύσματα.
Το παραπάνω στην περιοχή της κλασικής φυσικής βρίσκεται.
Καταλαβαίνω και δέχομαι όσα λες.
Το σχολικό βιβλίο θα αναφέρει τα σχετικά όπως τα αναφέρει.
Η υπόθεση της φυσικής γενικής παιδείας είναι "πονεμένη". Τα θέματα των εξετάσεων φρόντισαν να την κάνουν αντιπαθή στα παιδιά. Ήταν και το πριμ που έδινε η επιλογή της Βιολογίας. Την Φυσική Γ.Π. την επέλεγε ένα παιδί κάθε χρόνο στο δικό μου Λύκειο. Με δύο εξαιρέσεις. Μια χρονιά δεν υπήρξε παιδί και την επόμενη υπήρξαν δύο.
Αυτά με μία θετική και μία ή δύο τεχνολογικές κατευθύνσεις.
Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα επιτρέπει σε δυο σώματα, ή υλικά σημεία, να αλληλεπιδρούν όπως στο παρακάτω σχήμα:
Δηλαδή με τρόπο ώστε να δημιουργείται ζεύγος δυνάμεων.
Αν η ροπή που δημιουργείται από αυτό το σύστημα δυνάμεων δεν αντισταθμίζεται από άλλη αντίθετη ροπή, τότε έχουμε ένα σύστημα σωμάτων που οι εσωτερικές του αλληλεπιδράσεις δημιουργούν ροπή στο σύστημα. Αλλά αυτό είναι αντίθετο με τις αρχές της μηχανικής.
Τον καιρό του Νεύτωνα δεν ήταν γνωστές οι αλληλεπιδράσεις ηλεκτρικών ή μαγνητικών διπόλων στις οποίες οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης είναι όπως στο παραπάνω σχήμα. Στις βαρυντικές αλληλεπιδράσεις, που ήξερε ο Νεύτων, οι δυνάμεις δεν ήταν μόνο αντίθετες, αλλά είχαν και τον ίδιο φορέα. Επομένως η σωστή διατύπωση του τρίτου νόμο από το Νεύτωνα θα έπρεπε να είναι: "Οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης είναι αντίθετες και έχουν τον ίδιο φορέα". Ο λόγος που δεν κάνουμε αναφορά στον φορέα στους μαθητές, ενδέχεται να είναι η τάση απλοποιημένης διατύπωσης των νόμων που κυριαρχεί στη μέση εκπαίδευση. Πάντως η υπάρχουσα διατύπωση καλύπτει και περιπτώσεις, όπως των ηλεκτρικών και μαγνητικών διπόλων, που οι δυνάμεις δράση και αντίδραση είναι όπως στο παραπάνω σχήμα, δηλ. οι δυνάμεις αυτές δεν έχουν κοινό φορέα. Βέβαια σε περιπτώσεις σαν κι αυτές η αλληλεπίδραση των σωμάτων είναι πιο σύνθετη γιατί το πεδίο που δημιουργεί το κάθε σώμα δεν ασκεί μόνο δύναμη στο άλλο, αλλά και ροπή.
Λόγω της πεπερασμένης ταχύτητας του φωτός, ο τρίτος νόμος δεν ισχύει για κινούμενες μάζες ή φορτία. Έστω πχ δυο σώματα αλληλεπιδρούν βαρυντικά. Αν ξαφνικά το ένα από τα δύο κινηθεί θα υπάρξει ένα χρονικό διάστημα μέχρι το άλλο να αντιληφθεί την κίνησή του και, κατ΄ αυτό το διάστημα η δύναμη σ΄ αυτό το σώμα θα είναι αμετάβλητη, ενώ η δύναμη στο άλλο θα έχει μεταβληθεί.