牛頓第三定律的公式是 F=-F',其中 F 表示作用在物體A上的外力,而 F' 則表示作用在B物體上的外力。這個(gè)定律表明,每一個(gè)作用力都有一個(gè)大小相等、方向相反的反作用力。
除了這個(gè)基本的公式,牛頓第三定律還包括一些推論和變形。例如,如果物體A和B之間的相互作用是靜態(tài)平衡,那么 A 和 B 之間的相互作用力 F 和 F' 必然大小相等,即 F=F'。此外,如果物體 A 受到外力 F 的作用而發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,那么物體 B 也會(huì)受到大小相等、方向相反的力 F' 的作用,這個(gè)力也是由于物體 A 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變而產(chǎn)生的。
需要注意的是,牛頓第三定律只適用于慣性參考系。也就是說(shuō),只有在不考慮物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的情況下,牛頓第三定律才適用。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體情況進(jìn)行判斷和分析。
牛頓第三定律的公式是 F= - F',其中 F 表示作用在物體上的一個(gè)力,而 F' 則表示物體對(duì)與之相作用的另一物體的力。
例題:
質(zhì)量為 1kg 的小車(chē)在光滑的水平面上以 5m/s 的速度勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻在小車(chē)上輕輕放上一塊質(zhì)量為 2kg 的小物體。請(qǐng)計(jì)算小物體放入小車(chē)后,小車(chē)和小物體的加速度分別是多少。
解析:
在小物體放入小車(chē)之前,小車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是已知的,即小車(chē)以 5m/s 的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)牛頓第三定律,小車(chē)對(duì)物體的作用力和物體對(duì)小車(chē)的作用力是大小相等、方向相反的。因此,當(dāng)在小車(chē)上輕輕放上一塊質(zhì)量為 2kg 的小物體后,小物體會(huì)對(duì)小車(chē)產(chǎn)生一個(gè)大小為 2 × 10 = 20N、方向向右的作用力,同時(shí)小車(chē)也會(huì)對(duì)小物體產(chǎn)生一個(gè)大小為 20N、方向向左的作用力。
根據(jù)牛頓第二定律,物體的加速度等于作用力除以物體的質(zhì)量,所以小物體的加速度為 a = F/m = 20/2 = 10m/s^2,方向向右;小車(chē)的加速度為 a' = F'/m = - 20/1 = - 20m/s^2,方向向左。
因此,小物體放入小車(chē)后,小車(chē)和小物體的加速度分別為 10m/s^2 和 - 20m/s^2,方向相反。