牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律的表達(dá)公式為:F=-F'。其中,F(xiàn)表示作用力,F(xiàn)'表示反作用力。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。這兩個(gè)力總是大小相等、方向相反,彼此平衡。在牛頓力學(xué)體系中,這兩個(gè)力是等價(jià)的,它們都是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因。
例:一個(gè)質(zhì)量為 m 的小車在光滑的水平面上以 v 的速度向右運(yùn)動(dòng)。此時(shí),一個(gè)質(zhì)量為 M 的小球以大小也為 v 的速度向左運(yùn)動(dòng),并撞上了小車。
在這個(gè)情況下,小車和小球之間的相互作用力可以通過牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律來分析。由于小球撞上了小車,小車受到了小球?qū)ζ涫┘拥囊粋€(gè)向右的作用力,而小球則受到了小車對(duì)其施加的一個(gè)向左的反作用力。
小車受到的作用力 F = 小球受到的反作用力 F'
由于小車在水平面上以速度 v 運(yùn)動(dòng),因此它受到的作用力 F 大小為小車質(zhì)量 m 和速度 v 的乘積,即 F = mv。
同樣地,小球受到的反作用力 F' 大小也為小球質(zhì)量 M 和速度 v 的乘積,即 F' = MV。
由于小球撞上了小車,所以小球受到的向左的作用力 F' 等于小車受到的向右的作用力 F。因此,我們有 F = F' = mv = - MV。
這個(gè)例子展示了如何應(yīng)用牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律來分析兩個(gè)物體之間的相互作用力。通過這個(gè)例子,我們可以了解到作用力和反作用力之間的關(guān)系,以及它們?nèi)绾斡绊懳矬w的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。