Je pense que c'est une excellente question, et je l'ai beaucoup appréciée quand je me suis attaquée à la question moi-même.

Voici une image de quelques-unes des forces dans ce scénario: $ ^ \ dagger $ Celles qui sont de la même couleur l'une que l'autre sont des paires de forces de même ampleur, dans la direction opposée de la troisième loi de Newton. (W et R sont d'égale grandeur dans des directions opposées, mais ils agissent sur le même objet - c'est la première loi de Newton en action.)

Bien que $ F_ {matchbox} $ appuie sur mon doigt avec une magnitude égale à $ F_ {finger} $, ce n'est pas un match pour $ F_ {muscles} $ (même si je ne suis pas allé au gymnase dans des années).

Au niveau de la boîte d'allumettes, la force vers l'avant de mon doigt surmonte la force de frottement de la table. Chaque objet a un déséquilibre de forces donnant lieu à une accélération vers la gauche.

Le but du diagramme est de préciser que la troisième loi fait correspondre des paires de forces qui agissent sur des objets différents . L'équilibre de la première ou de la deuxième loi de Newton concerne la force résultante sur un seul objet .

$ \ dagger $ (Désolé que le doigt ne touche pas réellement la boîte d'allumettes dans le diagramme. Si c'était le cas, je n'aurais pas eu de place pour l'important avis de sécurité sur les allumettes. Je ne voudrais pas que des enfants soient blessés à cause d'une flèche de force mal placée. À bien y penser, la dague sur cette note de bas de page semble un peu nette.)

J'ai eu un problème similaire pour comprendre la troisième loi. J'ai trouvé la réponse moi-même alors que j'étais assis dans ma chaise d'étude qui a des roues!

assis dans la chaise, j'ai replié mes jambes pour qu'elles ne soient pas en contact avec le sol. Maintenant, j'ai poussé le mur avec mes mains. Bien sûr, le mur n'a pas bougé mais ma chaise et moi avons reculé! Pourquoi? parce que le mur me repoussait et les roues pouvaient surmonter les frottements.

Je mélangeais les choses plus tôt: essayer d'annuler les forces là où on ne peut pas.

Le mouvement de la boîte d'allumettes est dû à la force que vous appliquez dessus. période.

Maintenant, pourquoi vous n'avez pas bougé quand la boîte d'allumettes a appliqué la force égale sur vous est à cause de la friction. Si vous réduisez la friction comme je le faisais assis sur une chaise, vous vous déplaceriez également dans la direction opposée.

L'équilibre ne peut s'établir que lorsque les forces sont sur le même objet.

Hélas, je suis libre de cette confusion .. un tel soulagement

Bien! Cette question implique que vous réfléchissez sérieusement et remettez en question les lois. Il s'avère que vous ne comprenez pas la deuxième loi de Newton. Le mouvement d'un corps est dû à une force externe . F1 agit sur votre box, mais pas sur F2. Un objet ne peut jamais agir sur lui-même.

Les forces liées à la troisième loi de Newton s'appliquent à différents corps, elles ne peuvent donc pas s'annuler.

Par exemple, la réaction à l'attraction gravitationnelle de la Terre sur la Lune est l'attraction de la Lune sur la Terre. Cette force n'aura aucun rapport avec la Lune.

Dans toute transaction financière, l'argent donné est égal à l'argent reçu.(Si je vous donne \ $ 10, je suis \ $ 10 plus pauvre et vous êtes \ $ 10 mieux.) Alors, comment quelqu'un devient-il riche?

En considérant la 3e loi, les forces agissent sur des corps différents, et non sur les mêmes corps. Ainsi, le corps qui est touché est uniquement sous l'influence d'une force externe appliquée. La force que le corps frappé applique à l'objet qui frappe agit sur l'objet qui frappe, donc pas de point d'annulation des forces car elles agissent sur des objets différents.

Moi aussi, je pensais de cette façon. Essayez cette expérience: demandez à votre ami de se tenir devant vous et essayez tous les deux de vous pousser avec à peu près la même force, voyez ce qui se passe. Essayez ceci avec des amis de masses différentes.

Si je ne pouvais changer qu'une chose à propos de l'enseignement de la physique, ce serait la formulation de la 3e loi de Newton. D'après mon exemplaire de Magnificent Principia (par Colin Pask, Prometheus Books, 2013), le phrasé est celui de Newton. Et cela sème la confusion depuis.

Pour avoir une idée de ce que Newton voulait vraiment dire, considérez l'équation universelle de la gravitation: $$ F = G \ frac {m_1m_2} {r ^ 2} $$

Remarquez qu'il y a deux masses spécifiées, mais il n'y a pas de masse "source" et pas de masse "cible". Et il n'y a qu'une seule une force produite par cette équation. Maintenant, vous pouvez le considérer comme deux forces différentes : $ m_1 $ attirant $ m_2 $ et $ m_2 $ attirant $ m_1 $. Mais c'est trompeur. Cela donne l'impression que les forces ont en quelque sorte des existences indépendantes. Mais ils ne le font pas. Ils sont totalement, inextricablement liés. À tel point que je pense que cela a beaucoup plus de sens pour cela comme une force attractive entre deux masses .

La loi de Coulombs suit le même format:

$$ F = k_c \ frac {q_12_2} {r ^ 2} $$

Encore une fois, vous pouvez considérer cela comme deux forces différentes. Mais je pense que l'équation fait vraiment allusion à une seule force attractive (différents signes de charge) ou une seule force répulsive (signes de charge identiques) entre deux charges .

C'est ce que Newton entendait par sa troisième loi. Il n'est pas possible pour $ m_1 $ d'attirer $ m_2 $ sans que $ m_1 $ soit pris dans la même force d'attraction entre les deux particules. Et il n'est pas possible pour $ q_1 $ d'attirer ou de repousser $ q_2 $ sans que $ q_1 $ soit pris dans la même force .

C'est plus difficile à voir avec les forces de contact. Une partie du problème est que les muscles humains doivent constamment dépenser de l'énergie au niveau moléculaire pour rester contractés. Il est donc facile de confondre effort de force avec dépense d’énergie . Et les humains ont la cognition et le libre arbitre. Donc, dire: «La personne pousse sur la boîte d'allumettes et la boîte d'allumettes pousse sur la personne» se sent mal parce que la personne dépense de l'énergie; la boîte d'allumettes ne l'est pas. La personne a le libre arbitre et lance la poussée; la boîte d'allumettes est inanimée.

Pour avoir une meilleure idée de la troisième loi de Newton, considérez-vous dans une piscine profonde où vos pieds sont au fond. Vous êtes à côté du mur. Maintenant, poussez sur le mur. Ce qui se produit? Vous vous éloignez du mur . L'explication traditionnelle est que vous poussez sur le mur, et «le mur vous repousse». Et bien que cela soit techniquement vrai, cela n'a pas de sens intuitif car vous savez très bien que vous êtes celui qui pousse.

Ce qui se passe vraiment, c'est que vous créez une force répulsive entre le mur et vous . Le mur est fixé à la terre et la terre est très grande et difficile à déplacer. Ainsi, la force répulsive se manifeste en vous éloignant du mur.

Lorsque vous «poussez la boîte d'allumettes», vous installez vraiment une force répulsive entre votre doigt et la boîte d'allumettes. (Au niveau moléculaire, ce n'est que la répulsion coulombienne, bien sûr.) Mais vous êtes beaucoup plus massif que la boîte d'allumettes. Votre poids et la friction entre vos chaussures et le sol vous fixent essentiellement au sol et vous rendent immobile. Ainsi, la force répulsive se manifeste lorsque la boîte d'allumettes bouge.

Enfin, lorsqu'il s'agit de forces où une masse (ou une charge) est tellement plus grande que l'autre (comme une pomme tombant vers la terre), il est très courant d'ignorer le fait que les masses s'attirent, etpour formuler l'interaction comme si c'était juste la terre attirant la pomme et rien de plus.C'est une simplification excessive.Mais c'est justifié par le fait que la force d'attraction entre les deux masses se manifeste massivement dans le mouvement de la pomme.

En fait, Newton a bien exprimé cette partie dans The Principia,

"Les modifications apportées par ces actions sont égales... si les corps sont pas gêné par aucun autre obstacle...les changements de vitesse effectués vers les parties communes sont réciproquement proportionnels aux corps [aux masses]. "

Il y a une idée fausse commune sur la 3ème loi des newtons à cause des mots "égal et opposé" et beaucoup d'entre nous pensent que la force nette est nulle.Mais ces forces agissent sur deux corps différents et donc les corps accélèrent.Si vous avez une table dans l'espace sans gravité et si vous la poussiez avec vos doigts, la table se déplacerait dans le sens de la force et vous vous déplaceriez dans la direction opposée.Si vous considérez la table et vous-même comme un seul système, alors la force nette sur ce système est nulle.

Vous utilisez une loi (troisième) qui est vraie pour essayer d'invalider une autre loi non liée (deuxième).

En utilisant vos propres exemples, la raison pour laquelle vous êtes en mesure de déplacer la boîte, c'est parce que vous appliquez une force plus grande que la force produite par le frottement de la boîte contre la table. Si vous collez la boîte sur la table, il faudra une force beaucoup plus grande pour la déplacer! La force égale mais opposée que la boîte exerce contre votre doigt, ne peut être aussi grande que la force de frottement (ou la force de colle), si vous la dépassez, la boîte devra bouger.

De même, la table que vous évoquez, ne peut exercer qu'une force contre votre main égale au frottement exercé par les pieds de table sur le sol. Si vous le dépassez, la table bougera définitivement! Pour clarifier cela, si vous placez des rouleaux sur les pieds de la table, il faudra peu de force pour la déplacer, mais si vous clouez les pieds au sol, vous risquez de casser les jambes ou les ongles avant qu'il ne bouge. Si la force est inférieure à la quantité requise, rien (aucun mouvement) ne se produit.

Si cela vous intéresse vraiment, comprenons-le avec un exemple:

Par la loi de la gravitation, vous savez que la terre attire un corps tombant librement par une force GMm / r ^ 2, et le corps attire la terre par une force -GMm / r ^ 2 (le signe négatif indique la direction opposée).

L'idée fausse que les gens ont est que Net force = GMm / r ^ 2 + (- GMm / r ^ 2) = 0, et la question qu'ils se posent est de savoir pourquoi le corps qui tombe ne pende pas dans l'airforce dessus).

Utilisons notre esprit, que pouvez-vous dire sur les forces agissant sur la chute du corps, je suppose que la réponse est que la force agissant sur le corps est une attraction gravitationnelle vers la terre (rien d'autre), c'est pourquoi le corps se déplace vers la terre, nous ne le faisons pasdoivent considérer -GMm / r ^ 2 car il agit sur la terre et non sur le corps. Pour le système corps + terre, vous pouvez dire que GMm / r ^ 2 + (- GMm / r ^ 2) = 0, mais pour les corps individuels, il n'y a qu'une seule force (pas de compteur)

Un de mes livres me dit comment surmonter cela. Vous devez toujours spécifier le system.Quel bloc est considéré?À propos, la troisième loi de Newton serait: "La force exercée par A sur B, est égale et opposée à la force exercée par B sur A. Vous devez spécifier quel bloc est considéré. Si vous supposez considérer les deux blocs comme un système,les forces deviendraient internes et devraient être laissées de côté.

J'ai ajouté quelques forces supplémentaires au diagramme produit par AndrewC pour montrer 5 groupes de forces qui sont la troisième paire de lois de Newton et j'ai rendu la main sans masse pour simplifier le diagramme.

Les paires de la troisième loi de Newton sont codées par couleur et étiquetées.
Ces paires de forces:

• sont de grandeur égale et de direction opposée
• agir sur différents objets
• sont du même type, c'est-à-dire les deux contacts, gravitationnels, etc.

Par exemple $ R _ {\ rm be} $ est la réaction sur la boîte due à la terre et sa troisième paire de loi de Newton est $ R _ {\ rm eb} $ la réaction sur la terre due à la boîte, $ W_ {\ rm be} $ est l'attraction gravitationnelle sur la boîte due à la terre et $ W _ {\ rm eb} $ est l'attraction gravitationnelle sur la terre due à la boîte.

Les forces $ F $ sont les forces de frottement entre la boîte et la terre, les forces $ X $ sont les forces de contact entre la boîte et la main, et les forces $ Y $ sont les forces de la main et de la personne et la terre à la suite de l'action des muscles du bras.

Si le système est supposé être la boîte, la main et la personne &er la terre alors la force externe nette sur ce système est nulle et le centre de masse du système ne subit pas d'accélération.

En regardant les forces verticales, direction y, agissant sur le système de la boîte seule et en appliquant la seconde loi de Newton, on obtient $ R _ {\ rm be} - W _ {\ rm be} = 0 $ et l'équation équivalente pour les forces verticales agissant sur la personne & système terrestre est $ R _ {\ rm eb} - W _ {\ rm eb} = 0 $ donc la boîte et la terre n'accélèrent pas dans la direction verticale y.

Considérons maintenant les forces agissant sur la boîte dans la direction x et appliquez la deuxième loi de Newton $ F _ {\ rm be} - X _ {\ rm bh} = m _ {\ rm b} a _ {\ rm b} $ où $ m _ {\ rm b} $ est la masse de la boîte et $ a _ {\ rm b} $ est son accélération.
Maintenant, si le côté gauche de cette équation est égal à zéro, la boîte peut être au repos ou se déplacer à vitesse constante.
Si le côté gauche de l'équation n'est pas nul, alors la boîte accélérera et si la force sur la boîte due à la main a une magnitude plus grande que la force de frottement sur la boîte due à la terre, la boîte accélérera vers la gauche .
Donc, même si vous avez toutes ces paires de troisième loi de Newton qui s'annulent soi-disant, elles ne le font pas parce qu'elles agissent sur des corps différents.

Pour le système de la main, l'équation du mouvement est $ X _ {\ rm hb} - Y _ {\ rm he} = 0 $ ce qui signifie que l'amplitude de la force sur la boîte due à la main $ X _ {\ rm bh } $ est égal à la magnitude de la force sur la personne & terre due à la main $ Y _ {\ rm eh} $.

Et bien sûr, même si vous remarqueriez l'effet parce que la terre est si massive, la personne et le système terrestre de masse $ m _ {\ rm e} $ subiraient une accélération $ a _ {\ rm e} $ dans une direction opposé à celui de la boîte donnée par l'équation $ Y _ {\ rm eh} - F _ {\ rm eb} = m _ {\ rm e} a _ {\ rm e} $.

Notez que la magnitude de la force du système terrestre de la personne & est exactement égale à la magnitude de la force sur le système de boîtes.

Les forces ne peuvent s'annuler que lorsqu'elles agissent sur le même objet.Toutes les paires action-réaction identifiées par la 3e loi de Newton agissent réciproquement, ce qui signifie que si l'une des forces agit de l'objet A sur l'objet B, alors la force de réaction agit de l'objet B sur l'objet A, ce qui ne peut pas s'annuler puisqu'elles agissent sur des objets différents.

Pensez au "a" dans F = ma comme le taux instantané de changement de vitesse - c'est-à-dire à quelle vitesse change la vitesse à un instant. En termes de calcul, a est la dérivée de v (t), où t représente le temps et v (t) = at.

Au moment où vous commencez à déplacer cette boîte, vous créez une force, parce que la vitesse puis change instantanément. À tout moment, vous pouvez réduire la force pour qu'elle soit égale aux forces opposées, auquel moment la "force nette", la somme des forces susmentionnées, devient nulle.

Donc, si vous poussez cela boîte, à un moment donné, vous devez avoir fait accélérer cette boîte. L'accélération était peut-être imperceptible, mais elle devait être là, sinon il n'y aurait pas de changement de vitesse.

Lorsque vous poussez un objet, il est vrai que l'objet vous repousse avec la même force. Cependant, cela ne signifie pas que la force que vous exercez sur le corps a été annulée. L'objet continuera à faire l'expérience de la poussée, tout comme vous le feriez de l'objet poussé. D'une certaine manière, ce sont 2 forces distinctes, chacune agissant sur un objet séparé.

Pour mieux comprendre le concept, imaginez-vous en train de pousser votre ami et votre ami vous repoussant avec la même force. Ce n'est pas parce que les forces sont égales et de grandeur opposée que vous vous sentez à l'aise. Vous ressentez la douleur dans vos muscles car il y a une force agissant sur vos bras qui sollicite vos muscles.

Sur le plan scientifique, il faut voir le corps isolé. La force que vous appliquez sur le corps est «tangible» et le fait bouger une fois que la force de friction a été surmontée.

C'est la raison pour laquelle les problèmes liés aux lois du mouvement de Newton sont résolus en utilisant des «diagrammes de corps libres». Cela vous oblige essentiellement à étiqueter toutes les forces qui agissent sur un corps, puis à trouver la «force nette», en utilisant l'algèbre vectorielle. Cette force nette est alors assimilée au produit de la masse et de l'accélération que cette force nette crée, pour trouver l'inconnu dans l'équation. C'est aussi la deuxième loi du mouvement de Newton qui est utilisée pour résoudre des problèmes comme celui-ci (Net Force = ma)

J'ai créé ces 2 vidéos qui vous apporteront plus de clarté-

La deuxième loi du mouvement d'Newton

La 3e loi du mouvement d'Newton

Quand vous dites, j'applique la force, sur la boîte d'allumettes, et la boîte d'allumettes applique la force sur moi, donc les forces s'annulent, ces forces sont sur deux corps différents, elles ont une accélération différente .pour que la boîte d'allumettes reste au repos,les forces sur lui devraient être annulées, vous pouvez penser cela en utilisant des formules de newton, supposons que la boîte d'allumettes ait une masse de 5 kg et que vous appliquez une force de 5N produit de a = 1m / s ^ 2 maintenant pour produire la même accélération, pour vous (disonsvotre poids est de 60 kg), la force devrait être de 60 N, par conséquent, vous êtes en position de repos. C'est la meilleure façon de l'expliquer. Merci

C'est un doute vraiment valable et la plupart d'entre nous ont cela à l'esprit tout en essayant de comprendre la troisième loi de Newton. Maintenant, oui, $ \ vec {F_1} = - \ vec {F_2} $ est valide et les forces ici sont une paire de réaction d'action agissant dans une direction opposée avec la même grandeur .

Alors pourquoi un corps ne reste-t-il pas en équilibre?

Ces forces (le couple action-réaction) agissent sur différents corps et non sur le même corps.Un corps est dit en équilibre si deux forces agissant sur le même corps s'annulent mais ce n'est pas le cas ici. Par conséquent, lorsque nous représentons la troisième loi de Newton, nous écrivons $$ \ vec {F_ {12}} = - \ vec {F_ {21}} $$ ce qui signifie force sur le corps $ 1 $ dû au corps $ 2 $ est égal au négatif de la force sur le corps $ 2 $ en raison du corps $ 1 $

Je ne vois pas en quoi cette question est considérée comme une bonne question étant donné à quel point la réponse est évidente.La troisième loi de Newton est en fait l'une des raisons pour lesquelles tant de choses bougent.Si ce n'était pas pour cela, vous seriez capable de pousser quelque chose sans avoir à vous déplacer.Certaines choses sont déplacées (de l'arrêt) plus ou moins facilement en fonction de leur inertie.

action et réaction Dépend du frameeg: si vous poussez la boîte d'allumettes avec vos doigts maintenus sur une table, à partir du cadre de la boîte d'allumettes, nous devons voir uniquement les forces agissant SUR la boîte d'allumettes, pas ces forces que la boîte d'allumettes applique la force de réaction à vos doigts Donc, à partir du cadre de la boîte d'allumettes, les forces agissant sur la boîte d'allumettes sont: votre poussée, mg vers le bas et réaction normale de la table, c'est pourquoi elle bouge