החוק השלישי של ניוטון

כתבו: סמדר לוי, המרכז הארצי למורי הפיזיקה, וזהורית קאפח, צוות אל"פ
ייעוץ מדעי: ד"ר אסתר בגנו

אנחנו שאלנו, ואתם הצבעתם על התשובה הנכונה לדעתכם.

התשובה הנכונה היא: הכוח שהמכונית מפעילה על המשאית שווה לכוח שהמשאית מפעילה על המכונית.

במהלך ההתנגשות קיימת אינטראקציה בין המכונית והמשאית, כלומר פעולה הדדית ביניהן.
בכל אינטראקציה משתתפים שני גופים, שכל אחד מהם מפעיל כוח על האחר. הכוחות הפועלים הדדית בין הגופים מכונים "כוחות אינטראקציה" או "כוחות פעולה ותגובה". כוחות אלה שווים בגודלם ומנוגדים בכיווניהם:

זהו החוק השלישי של ניוטון.

אכן שווים בגודלם, אלא שהם פועלים על גופים שונים ולכן גם תוצאת פעולתם על כל אחד מהגופים שונה. השאלה השנייה ששאלנו אתכם התייחסה לתוצאות הפעולה של כוחות אלה.

אכן, כאן רובכם סימנתם את התשובה הנכונה.

שאלות העוסקות בהיבטים השונים של החוק השלישי של ניוטון מופיעות בבחינות הבגרות. בבחינת הבגרות שנערכה בקיץ תשס"ג, למשל, הופיעה השאלה הבאה, העוסקת בזיהוי הגופים המשתתפים באינטראקציה:


משקולת שמסתה m תלויה במנוחה על חוט המחובר לתיקרה.
תלמיד שירטט את הכוחות הפועלים על המשקולת וטען שמדובר
בכוחות "פעולה" ו"תגובה" לפי החוק השלישי של ניוטון.
האם טענתו נכונה? נמק.

 

מתוך 1115 תלמידים שתשובותיהם נדגמו, רק 42% ענו נכון: שלא מדובר בכוחות "פעולה" ו"תגובה" לפי החוק השלישי של ניוטון. רק 31% ענו נכון וגם נימקו נכון.



זכרו: אינטראקציה היא פעולה הדדית בין שני גופים. כלומר, כוחות פעולה ותגובה פועלים על גופים שונים. הכוחות שבתרשים פועלים על אותו גוף. במצב המתואר בשאלה הכוחות המשורטטים אכן שווים בגודלם ומנוגדים בכיווניהם- אך זה מתקיים לפי החוק ה-I של ניוטון , חוק ההתמדה, ולא החוק ה-III של ניוטון, חוק הפעולה והתגובה.

 החוק השלישי של ניוטון תקף למערכת של שני גופים. כך ניתן לומר שכאשר כדור הארץ מפעיל כוח על גוף כלשהו, הגוף מפעיל על כדור הארץ כוח השווה לו בגודלו אך מנוגד בכיוונו, כפי שתוכלו לראות באנימציה הבאה (לחצו על התמונה):

 באתר זה תוכלו למצוא חומרי עזר לתירגול והעמקת ההבנה של החוק השלישי של ניוטון:

 לשליחת שאלה או הערה בנושא זה לחצו כאן