Sursă foto: https://lectii-virtuale.ro/
Acțiune și reacțiune. Două cuvinte care descriu una dintre cele mai importante legi din fizică. Legea a treia a lui Newton.
Ne întâlnim cu acest principiu zilnic. De la mersul pe jos, la zborul unei rachete, totul implică acțiune și reacțiune.
În acest articol, explicăm ce înseamnă această lege, cum funcționează și unde o putem observa în viața reală.
Ce este legea acțiunii și reacțiunii?
Legea a treia a lui Newton afirmă:
„Pentru fiecare acțiune există o reacțiune egală și de sens opus.”
Cu alte cuvinte, dacă un obiect A exercită o forță asupra unui obiect B, atunci B exercită o forță egală, dar opusă, asupra lui A.
Este o lege simplă, dar cu implicații uriașe. Ea explică mișcarea, echilibrul și dinamica din jurul nostru.
Cine a formulat această lege?
Legea acțiunii și reacțiunii a fost formulată de Isaac Newton în secolul al XVII-lea. Ea face parte din lucrarea sa Principia Mathematica, publicată în 1687.
Newton a fost unul dintre cei mai mari fizicieni din istorie. Cele trei legi ale mișcării formulate de el stau la baza mecanicii clasice.
Forțele apar întotdeauna în perechi
Un aspect esențial al legii este că forțele nu apar niciodată singure. Fiecare forță are o pereche – o reacție.
Aceste forțe apar simultan și acționează pe corpuri diferite. Chiar dacă nu le vedem sau simțim mereu, ele există.
De exemplu, când împingi un perete, și peretele te împinge înapoi. Chiar dacă nu se mișcă, reacția există.
Exemple simple de acțiune și reacțiune
1. Mersul pe jos
Când mergem, piciorul nostru împinge solul în spate. Solul ne împinge înapoi, în sens opus.
Această reacțiune ne propulsează înainte. Fără ea, nu am putea merge.
2. Înotul
Înotătorul împinge apa înapoi cu mâinile. Apa reacționează, împingând corpul în față.
Așa se realizează înaintarea prin apă. Este acțiune și reacțiune în mișcare.
3. Săritura
Când sărim, picioarele împing pământul în jos. Reacția solului ne împinge în sus.
Acest impuls ne ridică în aer. Energia vine din interacțiunea dintre corp și sol.
Forțele de reacțiune sunt reale
Unii cred că reacțiunea este „doar o consecință”. În realitate, reacțiunea este o forță adevărată, măsurabilă și activă.
Forțele de reacțiune nu sunt mai slabe sau mai puțin importante. Sunt egale în intensitate, dar cu direcție opusă.
Această simetrie este esențială pentru înțelegerea fizicii.
De ce nu se anulează forțele?
Deși sunt egale și opuse, forțele de acțiune și reacțiune nu se anulează. Asta pentru că ele acționează pe corpuri diferite.
Să luăm exemplul rachetei. Racheta expulzează gaze în jos (acțiune). Gazele împing racheta în sus (reacțiune).
Forțele nu se anulează, pentru că una acționează pe gaze, cealaltă pe rachetă. Rezultatul este mișcarea.
Acțiune și reacțiune în zborul rachetelor
Zborul rachetelor este un exemplu spectaculos al legii acțiunii și reacțiunii.
Combustibilul arde și creează gaze fierbinți. Aceste gaze sunt aruncate în jos cu viteză mare (acțiune).
Ca reacție, racheta este împinsă în sus, împotriva gravitației. Fără acest principiu, zborul spațial nu ar fi posibil.
Este un exemplu perfect de cum o lege simplă poate susține tehnologii avansate.
Acțiune și reacțiune în sport
1. Tenis
Când o rachetă de tenis lovește mingea, mingea lovește racheta înapoi. Ambii jucători simt aceste forțe.
2. Box
Când un pugilist lovește sacul, sacul exercită o reacție. Uneori, forța este destul de mare pentru a răni mâna boxerului.
3. Alergare
Când alergi, picioarele tale împing asfaltul în jos și în spate. Reacția asfaltului te împinge în sus și înainte.
Acțiune și reacțiune în viața cotidiană
Deschiderea unei uși
Când împingi o ușă, ea te împinge înapoi. Este o reacție pe care o simți în palmă.
Tragerea unui obiect greu
Dacă tragi un dulap, și dulapul exercită o forță înapoi. De aceea îți este greu să îl miști.
Staționarea într-un autobuz
Când autobuzul pornește, simți o forță care te trage înapoi. Este reacția inerțială a corpului tău.
Diferența dintre acțiune-reacțiune și forțe egale în echilibru
Este important să nu confundăm acțiunea și reacțiunea cu forțele egale în echilibru.
Forțele egale și opuse care acționează pe același obiect se pot anula. Acestea duc la echilibru.
Acțiunea și reacțiunea acționează pe obiecte diferite. De aceea nu se anulează și produc mișcare.
Legea a treia și conservarea cantității de mișcare
Legea acțiunii și reacțiunii susține și principiul conservării cantității de mișcare.
Într-un sistem izolat, cantitatea totală de mișcare rămâne constantă. Acțiunea și reacțiunea asigură acest echilibru.
Este un concept important în dinamica corpurilor și în fizica particulelor.
De ce este important să înțelegem această lege?
Legea a treia a lui Newton ne ajută să înțelegem lumea fizică. Este esențială în inginerie, sport, astronomie și viața de zi cu zi.
Fără ea, nu am înțelege cum se mișcă vehiculele, cum funcționează propulsia sau de ce putem merge pe jos.
Cunoașterea acestei legi ne ajută să explicăm și să prezicem comportamentul obiectelor.
Concluzie
Legea acțiunii și reacțiunii este o piatră de temelie în fizica clasică. Ea ne arată că forțele apar întotdeauna în perechi.
Este prezentă peste tot: în mișcare, în sport, în tehnologie, în natură. Înțelegerea acestei legi înseamnă înțelegerea interacțiunilor din jurul nostru.
Fizica nu este doar teorie, ci realitate zilnică. Iar legea a treia a lui Newton o dovedește cu fiecare pas pe care îl facem.
