Bakit gumagana ang Third Law ng Newton?

user164594 08/13/2017. 10 answers, 18.239 views
newtonian-mechanics forces conservation-laws

Ipinaliwanag sa akin ng aking ama kung paano gumagana ang mga rockets, at sinabi niya sa akin ang Ikatlong Batas ng paggalaw ni Newton na nagtrabaho dito. Tinanong ko siya kung bakit ito gumagana at hindi siya sumagot. Nawawalan ako ng isang linggo sa pag-iisip tungkol sa problemang ito, ngayon ako ay nagbigay ng up. Maaari bang ipaliwanag ng sinuman kung bakit gumagana ang Ikatlong Batas ni Newton?

Para sa sanggunian, ang ikatlong batas ni Newton:

Sa bawat aksyon ay laging sumasalungat sa isang pantay na reaksyon: o ang magkaparehong aksyon ng dalawang katawan sa isa't isa ay palaging katumbas, at itinuturo sa mga nasasalungat na bahagi.

4 Comments
David Z♦ 07/31/2017
Sapagkat may ilang mga komento na hindi naglalayong mapabuti ang post, at kahit na ang mga hindi realistically magreresulta sa mga pangunahing pagpapabuti dahil ang OP ay wala na, inilipat ko ang mga komento upang makipag-chat upang magkaroon kami ng isang record ng mga ito.
Mauro ALLEGRANZA 08/01/2017
Mababasa mo ang orihinal na diskusyon ni Newton tungkol sa Batas 3 . Ngunit maaari mo ring isaalang-alang din ang malinaw na paggamit ng batas na ginawa ni Newton: napakaliit ang paglitaw nito: Coroll.3 : pagtitipid ng quantity of motion , Scholium sa Coroll.6 : banggaan ng matapang na katawan, at Coroll.2 sa Prop.76 : kapwa pagkahumaling. Kaya, napakakaunting ngunit napakahalagang mga paglitaw ng Batas.
Jack R. Woods 08/07/2017
Kung ang iyong tanong ay "Bakit ang ikatlong batas ng Newton ay nagpapaliwanag kung paano gumagana ang mga Rocket?" sa halip na "Bakit gumagana ang ikatlong batas ni Newton?" pagkatapos ay ang "konserbasyon ng momentum" ay gumagana tulad ng nabanggit sa ibaba. Ang "system" ay nagsisimula sa rocket at fuel stationary (sa reference frame nito). Kaya, upang gawin ang rocket pumunta sa isang direksyon kailangan mong "shoot" mass out sa iba pang mga direksyon. (Ito ang ikatlong batas ng Newton.) Ang momentum ay tinukoy bilang mass times velocity (mv), kaya ang mass ng rocket ulit nito bilis sa "up" na direksyon ay dapat na katumbas ng masa ng mga oras ng gasolina ang bilis ng gasolina sa pababa ng direksyon.
Jack R. Woods 08/07/2017
Ang paliwanag sa itaas ay magaspang, siyempre, dahil ang gasolina ay din "patulak" ng mas maraming gasolina sa "up" na direksyon hanggang sa ito ay magagamit. Gayundin, ang pinalabas na gasolina ay may isang bahagi ng tulak na patayo sa direksyon ng rocket pati na rin ang "diretso". Gayunpaman, ang lahat sa lahat, ito ang ideya at talagang hindi mo kailangang gamitin ang pangkalahatang relativity at quantum mechanics dahil ang mga batas ni Newton ay sapat na upang makuha kami sa buwan.

10 Answers


Cort Ammon 07/28/2017.

Why do you want to know?

Hindi ako nagbibiro. Iyan ay talagang isang mahalagang tanong. Ang sagot ay talagang depende sa kung ano ang nais mong gawin sa impormasyon na ibinigay sa iyo.

Ang mga batas ni Newton ay isang empirical na modelo. Nagpatakbo si Newton ng isang grupo ng mga pag-aaral kung paano lumipat ang mga bagay, at nakakita ng isang maliit na hanay ng mga alituntunin na maaaring magamit upang mahulaan kung ano ang mangyayari, sabihin nating, isang baseball na lumilipad sa hangin. Ang mga batas ay "nagtatrabaho" dahil epektibo ito sa paghula sa uniberso.

Kapag pinatutunayan ng agham ang isang pahayag tulad ng "ang rocket ay pupunta," ginagawa nito ang paggamit ng mga bagay na inaakala nating totoo. Ang mga batas ni Newton ay may napakalaking rekord ng track na nagtatrabaho para sa iba pang mga bagay, kaya malamang na gagana rin ito para sa rocket na ito.

Habang lumalabas ito, ang mga batas ni Newton aren't talaga mga saligang batas ng sansinukob. Kapag natutunan mo ang tungkol sa Relativity at Quantum Mechanics (QM), makikita mo na kapag itinutulak mo ang kalikasan sa mga sobra, ang mga batas ni Newton ay hindi tama. Gayunpaman, ang mga ito ay isang napakagandang mahusay na approximation ng kung ano ang talagang mangyayari. Mahusay na madalas na hindi namin kinuha ang oras upang bigyang-katwiran ang paggamit ng mga ito maliban kung ipasok namin ang talagang kakaibang mga kapaligiran (tulad ng sub-atomic na mundo kung saan dominahin ng QM).

Ang agham ay laging itinatayo sa ibabaw ng mga pagpapalagay na ginagawa natin, at palaging hinahabol ang mga pagpapalagay na iyon. Kung mayroon kang background na matematika, maaari kong ipakita kung paano maaaring ipaliwanag ang Ikatlong Batas ng Newton bilang isang pagtatantya ng QM habang ang laki ng bagay ay malaki. Gayunpaman, sa wakas, magkakaroon ka ng isang tumpok ng matematika at isang nasusunog na tanong: "bakit gumagana ang QMs." Ang gagawin mo doon ay palitan ang isang tanong sa isa pa.

Kaya kung saan ka umalis? Depende ito sa kung ano ang talagang gusto mong malaman sa unang lugar. Isang paraan lamang ang tanggapin na sinasabi ng mga siyentipiko na gumagana ang Ikatlong Batas ni Newton, dahil sinubok ito. Ang isa pang diskarte ay upang malaman ang isang buong maraming mga dagdag na matematika upang malaman kung bakit ito gumagana mula sa isang perspektibo QM. Na kicks lamang ang maaari pababa ng kalsada ng kaunti hanggang maaari mong talagang matugunan ang mga tanong tungkol sa QM.

Ang ikatlong opsyon ay upang subukan ito mismo. Ang siyensiya ay itinayo sa mga siyentipiko na hindi kumukuha ng salita ng pagtatatag sa halaga ng mukha, lumabas, at pinatunayan ito sa kanilang sarili, tama o mali. Idisenyo ang iyong sariling eksperimento na nagpapakita ng Ikatlong Batas ng Newton. Pagkatapos ay pumunta sa labas at subukan upang makabuo ng mga dahilan na hindi ito maaaring gumana. Subukan ang mga ito. Karamihan sa mga oras, makikita mo na ang batas ay hawak ng perpektong. Kapag hindi ito humawak, bumalik dito kasama ang iyong eksperimento, at matutulungan namin kayong matutunan kung paano ipaliwanag ang mga resulta na nakita ninyo.

Iyan ang agham. Ang Science ay hindi tungkol sa isang silid-aralan na puno ng mga equation at mga takdang araling-bahay. Ito ay tungkol sa mga siyentipiko pagtatanong sa lahat ng bagay tungkol sa kanilang mundo, at pagkatapos ay sistematikong pagsubok ito gamit ang pang-agham na paraan!

1 comments
2 David Z♦ 07/30/2017
Tinanggal ko ang isang grupo ng mga komento na hindi nakatulong sa layunin ng pagpapabuti ng sagot.

probably_someone 07/25/2017.

Ang Ikatlong Batas ni Newton ay isang direktang bunga ng pag-iingat ng momentum, na mahalagang sinasabi na sa isang nakahiwalay na sistema na walang netong puwersa dito, ang momentum ay hindi nagbabago. Nangangahulugan ito na kung binago mo ang momentum ng isang bagay, ang momentum ng isa pang bagay ay dapat na magbago sa kabaligtaran na direksyon upang mapanatili ang kabuuang momentum. Ang mga pwersa ay nagiging sanhi ng mga pagbabago sa momentum, kaya ang bawat puwersa ay dapat magkaroon ng isang tapat na puwersa ng reaksyon.

Sa iyong rocket na halimbawa, ang rocket at ang escaping fuel ay bumubuo ng isang nakahiwalay na sistema. * Ang escaping fuel ay orihinal na sa pahinga, at ngayon ay gumagalaw napakabilis, kaya malinaw na ang momentum nito ay nagbago. Kaya ang rocket, na ang tanging iba pang bagay sa system, ay dapat ding baguhin ang momentum nito upang kontrahin ang mabilis na paglipat ng gas. Kaya ang puwersa ng rocket ay nagpapatakbo sa gas, na bumubuo ng pantay at tapat na puwersa sa rocket.

Ngunit ngayon maaari kang magtanong:

Why is momentum conserved?

Ang konserbasyon ng momentum ay mula sa isang ideya na tinatawag na Noether's Theorem, na nagsasaad na ang mga batas sa konserbasyon sa pangkalahatan ay direktang resulta ng mga simetriya ng mga pisikal na sistema. Sa partikular, ang konserbasyon ng momentum ay mula sa translation symmetry . Nangangahulugan ito na ang pag-uugali ng isang sistema ay hindi nagbabago kung pipiliin mo ang isang bagong pinagmulan para sa iyong mga coordinate (ilagay nang iba, ang pag-uugali ng system ay nakasalalay lamang sa mga posisyon ng mga bahagi nito na may kaugnayan sa bawat isa). Ang mahusay na proporsyon na ito ay matatagpuan sa lahat ng mga nakahiwalay na mga sistema na walang net puwersa sa mga ito dahil ito ay epektibo ng isang mahusay na proporsyon ng espasyo mismo. Ang mahusay na pagsalin ng isang sistema ay isang resulta ng homogeneity of space , na nangangahulugan na puwang ay "pareho sa lahat ng dako" - ang haba ng isang pamalo ay hindi nagbabago kung inilagay mo ito sa ibang lugar.

Ngunit ngayon maaari kang magtanong:

Why is space homogeneous?

Sa mga klasikong mekanika, ito ay isa sa mga pangunahing pagpapalagay na nagpapahintulot sa amin na gumawa ng anumang bagay. Sa katunayan, ayon sa General Relativity, espasyo ang talagang isn't magkakatulad - ito ay umaabot sa pagkakaroon ng napakalaking bagay. Ngunit kadalasan ito ay sapat na malapit sa homogenous na gumagana ang mga klasikong mekanika (gravity ay medyo spectacularly mahina, pagkatapos ng lahat), at kaya ang palagay ng homogeneity humahawak.

* Ito ay sa kawalan ng grabidad. Kung ang gravity ay kasama, ang nakahiwalay na sistema ay magsasama ng anumang iba pang mga gravitating masa.

5 comments
24 user2357112 07/25/2017
Ang pagtawag sa teaser ni Noether ay maaaring maging magic dito. Ang pag-uugnay sa pagitan ng mahusay na pagpapasiya at pag-iingat ng momentum ay lubhang di-halata, at kahit na tinanggap mo na ang mga batas ng konserbasyon at mga pisikal na symmetries ay nauugnay, hindi maliwanag kung bakit ang momentum ay ang bagay na nakalaan bilang resulta ng mahusay na proporsyon ng pagsasalin. (Gayundin, ang tanong ay sa karaniwan 10.)
2 Cort Ammon 07/25/2017
At pagpapalawak ng punto ng user2357112, ang susunod na tanong ng "bakit gumagana ang mga mekanika ng Lagrangian" ay isang masakit na lugar upang pumunta. Na sinasabi, ito ang sagot na pipiliin I isipin, hindi ko alam kung nais kong ipaliwanag ito sa isang 10 taong gulang!
12 probably_someone 07/25/2017
@ user2357112 Kung mayroon kang isang di-kaakit-akit na paraan upang ipaliwanag kung bakit ang momentum ay conserved, Gusto ko natutuwa na marinig ito. Ang teatro ni Noether ay ang tanging paraan na maiisip ko na maiugnay ang mga batas sa pag-iingat sa mga malinaw na pag-aari ng espasyo nang hindi direktang inagaw ang Lagrangian mechanics (dahil mapalawak ko ang sagot ko sa laki ng textbook). Sa aking karanasan, mas madaling tanggapin lamang na ang ilang mga dalubhasa sa matematika ay naglagay ng maraming trabaho sa nagpapatunay na resulta kaysa sa pagsisikap at makarating sa paligid nito sa pamamagitan ng pagpapaliwanag ng derivasyon nang masama.
8 jamesqf 07/26/2017
@probably_someone: Ngunit lahat ng ito ay dumating down sa ang katunayan na ang "bakit" tanong ay sa panimula hindi masasagot. Ito ay lamang ang paraan ng uniberso gumagana.
24 probably_someone 07/26/2017
@jamesqf Hindi sumasang-ayon ako. May tatlong posibleng sagot sa isang "bakit" tanong: 1. Ang bagay na pinag-uusapan ay nagmumula sa ilang iba pang, mas pangunahing konsepto; 2. Ang bagay na pinag-uusapan ay isa sa mga pagpapalagay na ginagawa natin na nagbibigay-daan sa atin na tama ang mahulaan ang natitirang katotohanan; 3. Ang bagay na pinag-uusapan ay naobserbahan nang totoo. Ang mga tanong sa pag-label bilang "hindi masasagot" ay humahantong sa mga tao na mabawasan ang mga konklusyon ng pisika.

Dvij 07/26/2017.

Sa Bakit Why Isang Karapatang Magtanong sa Physics

Kahit na halos lahat ng mga sagot at komento ay nagsasabi na walang tunay na silid para ipaliwanag why nangyayari ang isang bagay o humahawak sa Physics, siyempre, hindi totoo. Maaari mong ipaliwanag kung bakit mayroong ito o batas na iyon sa Physics - at hindi lamang sa isang maliit na paraan na nagsasabing, "dahil natagpuan namin ito upang masunod sa mga eksperimento". Iyon ang sociological reason sa likod ng kung bakit isinulat namin ang mga papeles tungkol dito at kung bakit isinama namin ito sa aming mga aklat-aralin. Hindi talaga ito nagpapaliwanag ng anumang bagay tungkol sa batas mismo why ito gumagana. Tulad ng ipinaliwanag ni Feynman nang maganda sa video na ito (o bilang ipinaliwanag ni Weinberg sa maraming lugar sa kamangha-manghang aklat na ito ), ang kahulugan ng why ang isang medyo nakakalito na negosyo sa Physics dahil sa mga sumusunod: Sa huli, tulad ng nabanggit sa ibang sagot, ipapaliwanag namin na ang isang batas ay gumagana batay sa ilang mga pangunahing batas, na hindi talaga namin alam kung bakit gumagana. Ito, itinaas ang tanong kung talagang ipinaliwanag sa amin ang anumang bagay. Ang sagot, hindi bababa sa mga Siyentipiko, ay mas malinaw, isang oo. Dahil kung ano ang tawag natin sa mga pangunahing batas ay may kapangyarihan na ipaliwanag ang lahat ng iba pang mga batas sa isang napakaliit na paraan, at sa gayon, ito ang dahilan why gumagana ang lahat ng iba pang mga batas.

Ang ibig sabihin ko ay maaaring makita nang maigi sa sumusunod na paraan: Ipagpalagay na mayroon kang $ 100 na iba't ibang mga batas sa pagtatrabaho para sa iba't ibang mga bagay. Pagkatapos, isang magandang araw, nalaman mo na may iisang batas na hindi lamang isang mathematically matalinong muling pagsusulat ng mga $ 100 na batas sa isang solong linya ngunit isang aktwal na magkaibang iisang batas na naghuhubog sa lahat ng mga $ 100 na batas na iyon at gumagawa din ng iba pang $ 200 $ na batas (na hindi mo alam dati, ngunit natuklasan mo na ang mga ito ay totoo sa pag-check kapag nalaman mo na ang bagong magical batas na ito ay hinuhulaan ang mga ito na maging mga batas bukod sa mga naunang kilala $ 100 na mga batas sa batas). Anumang lohikal na pagsasalita tao ay tumawag sa bagong natagpuan solong batas na ang dahilan ng lahat ng mga $ 300 $ na batas. Mayroon kaming nakabinbin na gawain na nagpapaliwanag ng bagong batas na ito (na hindi natin alam kung posible o hindi) ngunit tiyak na ipinaliwanag namin ang pinagmulan ng mga $ 100 + 200 na batas na iyon sa isang napaka-siyentipikong paraan. Kapag (at kung) sa paanuman ipaliwanag natin ang pinagmulan ng bagong batas pagkatapos ay ipaliwanag natin why mga $ 300 na batas na ito ay gumagana sa isang mas mahusay na paraan ngunit hindi ito nagpapatunay na ang aming naunang paliwanag why mga batas na ito ay hindi isang paliwanag sa lahat.

Sa Tanong ng Why Gumagana ang Ikatlong Batas ng Newton

Magbibigay ako ng paliwanag kung bakit ito gumagana kung saan maaari pang ipaliwanag nang higit pa sa panimula batay sa pinaka-pangunahing balangkas ng kalikasan na alam natin ngayon, ang Standard Model at General Relativity. Ngunit mananatili ako sa loob ng rehimen ng medyo klasikal na paliwanag kung bakit gumagana ang ikatlong batas ni Newton.

Una sa lahat, doesn't gumagana sa lahat ng oras! Sa palagay ko ito ay marahil ang pinakapansin at hindi gaanong tanyag na katangian ng pagkasira ng mga batas ng Newtonian. Pupunta ako sa puntong ito mamaya. Hayaan muna kong ipaliwanag kung bakit ito gumagana kapag ito ay gumagana at ito ay gumawa ng halata kapag hindi ito dapat gumana.

Isaalang-alang natin ang isang sistema ng mga particle. Mayroong isang bagay na tinatawag na momentum sa uniberso na ito na nananatiling konserbado sa lahat ng mga proseso na nangyayari (ang link ay inilaan upang linawin kung paano isipin kung bakit ang ilang mga dami ay tinukoy sa paraan ng tinukoy na mga ito). At ang bawat butil ay may isang tiyak na mahusay na natukoy na momentum. Ngayon, natuklasan na ang epekto ng panlabas na impluwensya sa isang maliit na butil, na kung saan ay tatawagin nating force , ang happens kung gaano kabilis ang momentum ng pagbabago ng maliit na butil (ang ilang mga mambabasa ay malaman na ito ang ikalawang batas, ngunit hindi malito ito sa isang kahulugan sa halip na isang batas, tingnan ang naka-link na sagot). Ngayon, isaalang-alang ang dalawang particle na nakikipag-ugnayan sa ilang mga paraan. Dahil ang kabuuang momentum ay dapat na maging pare-pareho sa buong panahon, ang isang maliit na butil ay makakakuha ng momentum sa lamang ang parehong rate bilang ang pangalawang tipan loses ito. Dahil ang puwersa ay ang rate na ito kung saan binago ng maliit na butil ang momentum nito, kung ang puwersa sa isa sa butil ay katumbas ng ilang dami, sabihin ang $ F $, kung magkagayon ay magiging $ -F $ sa ibang particle dahil ang mga pagbabago sa ang momenta ng mga particle na ito ay lamang ang kabaligtaran sa panahon ng anumang agwat ng oras.

Ngayon, ang linya sa itaas ng pangangatwiran ay magwawasak kung may iba pang mga particle na maaaring magkaroon ng momentum. Maaaring mahirap para sa OP upang maisalarawan (ngunit walang iba pang mga paraan), may isang bagay na tinatawag na mga patlang ng electromagnetic na hindi binubuo ng mga particle (hindi bababa sa klasikal). Ang mga ito ay ilang mga bagay na umiiral sa sansinukob bukod sa mga particle. At nalaman namin na ang mga patlang na ito ay maaari ring magkaroon ng momentum. Kaya, sa panahon ng pakikipag-ugnayan sa mga particle, maaari nilang dalhin ang ilan sa mga momenta (sa ilang mga kahulugan) na ang mga particle ay nagkaroon. Ang ikatlong batas ni Newton ay walang dahilan upang maging balido sa kasong ito at sa katunayan, hindi ito wastong generically sa mga pakikipag-ugnayan ng mga patlang na ito na may mga particle .

Edit

Tandaan na ang katotohanang alam natin kung bakit gumagana ang ilang batas ay isang mahusay na naintindihan na katotohanan ng mga Physicists. (Sa ilang mga kahulugan, dahil dito) Alam namin kung ang isang tiyak na pangangatuwiran o batas ay hindi talaga nagpapaliwanag why ang iba pang batas ay gumagana kahit na ang naunang batas ay muling nag-uunlad sa ibang pagkakataon. Ang mga pangunahing halimbawa ay ang mga kaso na kung saan kahit na sa ibang pagkakataon reproduces ang una at ang dalawa ay katumbas (o dual). Pansinin na sa mga maling Newtonian Mechanics, hindi maaring makilala ng batas ang konserbasyon ng momentum bilang mas malalim na batas dahil sa kawalan ng parehong 'Noether theorems' at 'ang pagkatuklas na ang mga patlang ay nagdadala ng momentum'. Sa ganitong sitwasyon, binigyan ng ikalawang batas ng Newton, ang parehong konserbasyon ng momentum at ang ikatlong batas ng Newton ay talagang dalawahan sa isa't isa at wala sa kanila ang nagpapaliwanag kung bakit mayroon man sa kanila . Ginagawa nitong mas malinaw na may ilang mga layunin at tiyak na kahulugan kapag sinasabi namin ang isang bagay ay nagpapaliwanag kung bakit may iba pa.


Jorge Perez 07/31/2017.

Gumagana ang Ikatlong Batas ng Newton dahil ang uniberso ay sumusubok na maging patas. Kung itulak mo laban sa isang bagay na hindi ito makatuwiran hindi ito upang itulak laban sa iyo. Ang iyong kamay ay nagtutulak sa talahanayan, at ang talahanayan ay itinutulak pabalik tulad ng matigas laban sa iyong kamay. Kung hindi ito itulak, ang iyong kamay ay tuwid sa pamamagitan ng talahanayan. Ang mundo ay literal na mahulog nang walang batas na iyon.

Ang mga bagay ay dumaan sa isa't isa. Ang manlalangoy ay dumaan sa tubig; lumalakad ka sa himpapawid sa lahat ng oras. Ngunit sa parehong mga kaso, ang mga bagay ay literal na nagba-bounce sa iyo. Ang mga molekula ng hangin ay bumabagsak sa iyong katawan habang lumilipat ka, at ang mga molekula ng tubig ay nagtulak sa iyong katawan habang lumalangoy ka. Parehong ang hangin at ang tubig ay itulak laban sa iyo tulad ng matigas na itulak mo ang mga ito. Iyan ang dahilan kung bakit nakakaramdam ka ng pagtutol kapag sinusubukan mong lumakad laban sa hangin, o kung bakit mas mahirap na tumakbo sa tubig ang mas malalim na ito.

5 comments
10 JimmyJames 07/27/2017
Sa tingin ko ikaw ay nasa tamang landas. Hindi sigurado kung gaano ginagamit ang terminong 'patas'. Talaga akong sigurado na ang sansinukob ay hindi nagbigay ng licking tungkol sa pagkamakatarungan.
2 Jorge Perez 07/27/2017
Nakuha ko ang physics, at alam ko kung paano ito gumagana, ngunit sinusubukan kong ipaliwanag ito sa isang 10 taong gulang.
2 JimmyJames 07/27/2017
Tama at ng lahat ng mga sagot sa tingin ko ito ang pinakamahusay na sa ngayon. Ipinapalagay ko na ang 'patas' ay nagpapahiwatig ng intensyon at maaaring makapigil sa pag-unawa. Ito ay isang 10 taong gulang, oo, ngunit isa na humihingi ng isang magandang matalinong tanong.
1 Vaibhav Garg 07/28/2017
Ito ang tanging sagot na nagsasalita sa isang 10 taong gulang. Mayroon akong isang anak na lalaki na 9, at mayroon akong isang medyo magandang ideya ng mga haka-haka framework na ang mga bata ang kanyang edad build up sa puntong ito sa kanilang edad. Ang lahat ng "pilosopiya" at "momentum" ay tumutugon lamang sa tubig.
1 Dvij 07/31/2017
Ang isa pang bagay: "Kung hindi ito itulak, ang iyong kamay ay tuwid sa pamamagitan ng talahanayan." Tama. Ngunit hindi ito nagpapaliwanag kung bakit gumagana ang ikatlong batas maliban kung ipinapalagay mo na ang mga bagay ay hindi maaaring magkaisa sa isa't isa ay isang pangunahing panuntunan ng kalikasan. Ngunit tulad ng iyong nakikita, bukod sa pagiging malayo mula sa isang pangunahing tuntunin, hindi ito pangkaraniwang totoo. Ang mga bagay ay dumaan sa bawat isa sa lahat ng oras. Kailanman sinubukan paglalakad sa isang silid na puno ng hangin? ;-)

Mayou36 07/28/2017.

No !

Walang maaaring ipaliwanag why ito gumagana. Maaari lamang ipaliwanag ng mga tao how ito gumagana. Ngunit iyan ay isang ganap na naiibang kuwento. Maaari silang gumamit ng mas pangkalahatang mga prinsipyo (subukan na tanungin ang tanong na ito sa isang advanced na kurso ng GR, mechanics o katulad na!), Ngunit ang ganitong sagot ay hindi makakatulong sa "bakit". Kung ikaw ay interesado sa matematika, maaari mong tingnan ang Noether theorem at symmetries para sa isang paliwanag na panteorya (na hindi pa rin ganap na sagutin ang dahilan).

Sa dahilan kung bakit: Ang ikatlong batas ay isang pagmamasid lamang. Ang batas ay humahawak sa any di-relativistic frame (let's manatiling hindi relativistic upang panatilihin ang mga bagay na mas simple, ang mga prinsipyo ay ang parehong) sitwasyon. Walang nakatagpo ng kontra-halimbawa, at hindi ka maaaring asahan na makahanap ng isa. Sa pangkalahatan ay maaaring sabihin ng isa na ang ikatlong batas ay isang iba't ibang pagbabalangkas ng pag-iingat ng momentum.

Bakit mayroong kahit na umiiral na pisikal na mga batas? Bakit may uniberso sa halip na wala? Karamihan sa mga marahil, walang sagot sa mga tanong tulad ng mga ito.

Ang layunin ng physics ay upang ilarawan ang mga bagay sa paligid sa amin sa kanilang mga pinakasimpleng termino, at mahulaan ang kanilang pag-uugali. Kaya ang physics ay mahusay sa pag-convert why katanungan sa how katanungan. Samakatuwid, humihingi ng maraming how tanong hangga't maaari ay mahusay!

Dagdag pa, anuman ang pisikal na batas na nanggagaling ay napapailalim sa kawalang-bisa kung ang katapat na ebidensya ay natagpuan. Walang nakapagpapatunay na makahanap ng katibayan na salungat sa ikatlong batas ni Newton - sa kabila ng walang anumang ideya kung bakit ito gumagana. At kaya totoo ito.

Ngunit magpatuloy sa iyong pagtatanong at interes, iyon ang tamang paraan upang matuto ng agham!

3 comments
1 Dan Henderson 07/27/2017
Sa panganib na ganap na tanghential: why ang isang katanungan ng sanhi at epekto, na nagbubukas ng pinto (o dapat kong sabihin, kuneho butas?) Sa mga talakayan ng kamag-anak na sabay.
Dawood ibn Kareem 08/12/2017
Ito ay isang mahusay na sagot, sapagkat ito ay nakatuon sa pagmamasid ng kalikasan ng mga pisikal na batas. Isipin ang isang uniberso kung saan ang mga batas ni Newton ay hindi nagtatago (o, huwag humawak sa antas ng araw-araw na mga bagay na macroscopic). Ang tanong ng "paano natin nalalaman na mayroon tayo this uniberso na ito, hindi that (hindi-Newtonian) ang isa" ay may isang sagot lamang - gumawa kami ng maraming mga obserbasyon. Ang tanong ng " why mayroon tayong uniberso na ito, hindi (di-Newtonian) ang isa" ay nasa labas ng saklaw ng pisika. Siguro ang pilosopiya ay may sagot, o relihiyon, ngunit hindi agham. Ang mga batas ni Newton ay isang paglalarawan lamang ng sansinukob na mayroon tayo, hindi ...
Dawood ibn Kareem 08/12/2017
... isang sindrom na nangangailangan ng paliwanag.

Daniel Mahler 07/28/2017.

Ang physics ay hindi maaaring sagutin ang ganitong uri ng tanong kung bakit, ngunit narito ang 2 paraan upang mag-isip tungkol dito:

isang simpleng paraan

Ano ang ibig sabihin ng itulak ang isang bagay, kung hindi ito itulak pabalik nang husto? eg Gaano kahirap mong itulak ang hangin gamit ang iyong kamay?

isang mas mahirap na paraan

Ang 3-rd na batas ay mathematically katumbas ng (at kaya kailangan para sa) ang konserbasyon ng momentum. Ang natural na ito ay humahantong sa tanong Why is momentum conserved? . Ito ay maaaring bahagyang masagot sa pamamagitan ng teether Noether at ang mahusay na proporsyon ng espasyo. Kung ikaw ay 10 taong gulang pagkatapos pag-unawa Noiet's theorems ay isang pangunahing hamon, ngunit kung gusto mo 'bakit' tanong na ang mga ito ay isa sa mga pinakamalapit na bagay physicists mayroon sa isang sagot. Sa kasong ito ay karaniwang sinasabi nito na dahil ang mga batas ng pisika na ipinahayag sa mga tuntunin ng mga coordinate ng Cartesian ay pareho man kahit saan mo inilalagay ang pinagmulan (ang coordinate system at ang pinagmulan nito ay isang arbitrary na artipisyal na imbensyon) mathematically nagpapahiwatig na ang momentum ay dapat na conserved. Kasunod ng lohika ng argument na nagpaparating na nangangailangan ng pag-unawa sa Lagrangian formulation ng pisika.


Yashas 07/26/2017.

Ang ikatlong batas ni Newton ay isang muling pagbabalik ng konserbasyon ng momentum o marahil isang direktang bunga ng batas ng konserbasyon ng momentum.

Maaari naming maunawaan ito mathematically medyo madali. Ang matematikal na paglalarawan na ibinigay sa post na ito ay hindi mahigpit ngunit sapat na upang bigyan ang intuwisyon na kinakailangan upang maunawaan ang relasyon.


Newton's second law: definition of force

Ang ikalawang batas ni Newton ay tumutukoy sa lakas bilang ang rate ng pagbabago ng momentum. Ito ay maaaring mathematically ipinahayag bilang:

$$ \ vec {F} = \ frac {d \ vec {p}} {dt} $$

kung saan ang $ p $ ay momentum at $ t $ ay oras.

Ikinalulungkot ang ikatlong batas ng Newton at pag-iingat ng momentum

Isaalang-alang ang dalawang nakahiwalay na bagay na $ A $ at $ B $. Hayaan ang object na $ A $ na magpatupad ng puwersa $ \ vec {F_ {AB}} $ sa object $ B $.

Bilang $ \ vec {F_ {AB}} $ ay ang tanging lakas na kumikilos sa object $ B $, ang momentum ng bagay ay nagbabago tulad ng sumusunod:

$$ \ vec {F_ {AB}} = \ frac {d \ vec {p_B}} {dt} $$

Kung ang momentum ay naka-conserved, kung ang momentum ng object $ B $ ay nagbabago sa isang rate na $ vec {F_ {AB}} $, ang momentum ng ibang bagay ay dapat magbago sa rate ng $ - \ vec {F_ {AB}} $ .

Ang tanging iba pang mga bagay na maaaring mawalan ng momentum sa aming kaso (ng dalawang nakahiwalay na mga bagay) ay object $ A $. Samakatuwid, ang object $ A $ ay nagbabago sa momentum nito sa rate ng $ - \ vec {F_ {AB}} $.

Oh well, maaari naming ilapat muli ang ikalawang batas ng newton. Kung ang momentum ng isang bagay ay nagbabago sa rate ng $ - \ vec {F_ {AB}} $, pagkatapos ay ang isang net puwersa ng $ - \ vec {F_ {AB}} $ ay dapat kumilos dito.

$$ \ vec {F_ {BA}} = - \ vec {F_ {AB}} $$

Sa maikling salita, ito ang ikatlong batas ng Newton: para sa bawat aksyon ($ \ vec {F_ {AB}} $), mayroong katumbas at kabaligtaran reaksyon ($ - \ vec {F_ {AB}} $ o $ \ vec { F_ {BA}} $).

5 comments
11 I wrestled a bear once. 07/26/2017
Dude ay sampung taong gulang ....
6 Yashas 07/27/2017
Ang mga sagot na nai-post sa SE ay para sa isang mas malawak na komunidad. Walang patakaran na dapat sagutin ng isang sagot ang mga may-akda ng OP. Bukod dito, ipinahayag ko ang mga pahayag ng matematika sa mga pangungusap.
2 Dan Henderson 07/27/2017
@Yashas Gusto ko ng higit pang mga sagot na iyon sa kanilang mga matematika. Nakikita ko ang maraming mga sagot na may higit pang Tex kaysa sa teksto at ang aking mga mata ay medyo uri ng glaze sa (hindi ko alam kung paano basahin ang ilan sa mga mas kumplikadong mga notasyon, tulad ng mga gumagamit ng Σ).
Yashas 07/28/2017
Kahit na ang lahat ng matematika na bahagi ng sagot na ito ay inalis, ito ay magiging isang sagot pa rin. May halos walang anumang seryosong matematika sa sagot; ang bahagi ng matematika ay pandagdag. Ang mga expression sa matematika ay hindi nakatayo nang mag-isa; ang bawat matematikal na expression ay ipinaliwanag. Kahit na ang 10 taong gulang ay hindi maintindihan ang notasyon, mauunawaan nila ang ideya (maaari ring hulaan kung ano ang kahulugan ng mga simbolo ng matematika na ibinigay na ang bawat pahayag ng matematika ay binigyan ng sapat na paliwanag).
1 Russell McMahon 07/31/2017
@Iwrestledabearonce. Dahil WALANG 10 taong gulang. Ang pagsasabi kaya natanggal ang kanyang account dahil sinabi ng mga panuntunan na dapat siyang maging mas matanda. Ang mga sagot ay dapat na direksiyon sa aktwal o panuntunan> 10 taong gulang. Marahil.

Narasimham 07/25/2017.

Kung ang dalawang static forces kumilos sa pamamagitan ng pagbabalanse sa bawat isa walang resultant na paggalaw. Walang alinlangan na puwersa.

Gayunpaman kung ang isang dynamic na puwersa ay gumaganap sa anumang katawan ang reaksyon nito ay dumating lamang sa pamamagitan ng paggalaw (dynamics) ng bagay. Maaari naming sabihin na ito ay katumbas sa lakas at isa pang imagined static na puwersa D'Alembert sa kabaligtaran direksyon. Iyon ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng static at dynamic na puwersa at pagkilos ng pag-aalis.

Ang isa pang halimbawa ay isang bumagsak na katawan. May lakas as well as nagresultang kilos.

Maliban sa pinagmulan ng enerhiya ang isang malayang pagbagsak ng katawan (gravity) at rocket (pinatalsik na nasusunog na gasolina) ay gumagaya sa parehong paraan.


MCon 07/28/2017.

Magkaroon tayo ng ibang paraan mula sa iba pang mga sagot, na sa pangkalahatan ay napakabuti. Ako lamang ang gumuhit ng plano; kung ang isang tao ay interesado i-drop ang isang komento at ako ay subukan upang mahanap ang oras upang magdagdag ng mga paliwanag (tandaan: hindi ako Ingles na wika ng wika kaya ang wika ay maaaring maging "isang bit off", makisama sa akin).

  • Ang aming Science ay talagang isang paraan na ginagamit namin upang siyasatin ang aming kapaligiran.
  • Ang pamamaraang ito ay batay sa two malaya, ngunit magkakaugnay na mga disiplina:
    1. Experimental Science.
    2. Eksaktong (madalas na tinatawag na "Theoretical") Science.
  • Sinubukan ng eksperimento na siyasatin ang Kalikasan na may mga eksperimento, tulad ng isang laro kung saan nagpose ka ng mga partikular na tanong upang malaman kung ano ang nakatago na bagay.
  • Ang Exact Science, OTOH, has nothing to do with the real world ; ito ay isang mathematic construct, na nagsisimula sa isang hanay ng mga postulates at deriving mga katangian sa pamamagitan ng theorems (o katumbas matematiko derivations).
  • Ang dalawa ay tumatakbo sa mga parallel na mga track at hindi talaga nakagambala nang directly .
  • Ano ang nagpapanatili ng dalawang "parallel" at pinipigilan ang mga ito na magkaiba (sobra) ay, sa katunayan, mga lalaki; Ang mga siyentipiko ay madalas na "lumipat ng tren" o nakikipag-usap sa mga kasamahan na naglalakbay sa "ibang tren".
  • Sinubukan ng mga taong nag-eeksperimento na maunawaan kung anong "postulates" ang maaaring ipaliwanag ang naobserbahang asal.
  • Ang mga taong gumagawa ng mga gawaing panteorya ay nagsisikap na "hulaan" ang mangyayari ay tiyak (madalas "kakaiba") na mga kaso sa napiling balangkas at hilingin sa mga eksperimento na patotohanan.
  • Ang Division ay halos hindi kailanman napakaliit, ngunit ito ay kapaki-pakinabang upang maunawaan ang background.
  • Ang mga "batas" ni Newton ay walang iba pa at walang mas mababa kaysa sa mga postulates niya ginamit upang bumuo ng kanyang Exact Science: Classical Physics. Mayroon silang eksaktong kapareho ng papel na ginagampanan ni Euclid na "Five Postulates": ang mga ito ay ang pundasyon kung saan upang bumuo ng isang ganap na abstract konstruksiyon.
  • Ginawa ng Euclid Geometry ang isang kamangha-manghang trabaho upang maunawaan at manipulahin natin ang ating kapaligiran, ngunit hindi lamang ang mga magagamit (tingnan ang: bourbakism ) at iba pang di-Euclidean geometries ay posible (at marahil ay isang mas mahusay na representasyon ng ating katotohanan).
  • Ang parehong ay maaaring sinabi para sa Classical Physics, na kung saan ay "sapat na sapat" upang mag-compute ng mga trajectory para sa Buwan at higit pa, ngunit ay "superseded" ng mas modernong Teorya (eg: Relativistic Mechanics at Quantum Mechanics).
  • Kapag ang isang bagay na tulad nito nangyari ito ay napakabihirang ang "Lumang Teorya" ay lubos na pinawalang-bisa, kung ano ang karaniwang nangyayari ay nagiging "espesyal na kaso" ng bago, mas pangkalahatang, Teorya; Ang mga nakaraang hanay ng mga postulates ay kaya "nagmula" at "ipinaliwanag" sa mga tuntunin ng mga bago kaya ang hindi mukhang postulates anymore, sila ay "nagpakita" sa halip; "pagtatanghal", subalit sa huli ay namamalagi sa ibang grupo ng mga undemonstrable assertions.
  • Sa huli ang dahilan kung bakit napili ang ilang hanay ng mga postulates ay dahil ang aming mga eksperimento ay tumuturo sa direksyong iyon; para sa Ikatlong batas ng Newton madaling makita kung ano ang mangyayari kung itapon mo ang bola ng baseball habang nakatayo sa mga skate (at hindi namamahala nang mahulog). Ang pagkakaroon ng iba pang mga postulates ay isang mas kumplikadong bagay at nagpapatuloy ito sa pamamagitan ng pagsubok-at-error (ibig sabihin: alam mo na ang isang tiyak na halaga ng "katotohanan" ay totoo at ayusin ang iyong mga pagpapalagay upang makuha ang mga resulta). Para sa kadahilanang iyon ay napakahalaga na "mahuhulaan" ang ilang di-halata at di-paobserbahang "katotohanan" upang patunayan ang iyong teorya (ie: upang bumalik sa eksperimental na Agham ng tren).
5 comments
1 MCon 07/28/2017
Maaari ko bang malaman ang mga dahilan para sa downvoting, pakiusap?
chuxley 08/08/2017
Marahil ang edad ng poster. Ito ay isang matagal na sagot na magpapatuloy sa isang mas batang posters ulo. Ang poster ay 10 taong gulang. Sa anumang kaso hindi ako sumasang-ayon tungkol sa 'eksaktong' teoretikal na agham. Anyway; ang buong sagot na ito ay maaari lamang maging pinakuluang down sa pagturo ng pagkakaiba sa pagitan ng mga batas sa empirical at mga pang-agham na modelo / 'teorya'.
MCon 08/08/2017
@ chuxley: salamat. Gusto kong maging interesado sa kung bakit ka "hindi sumasang-ayon", ngunit ipagpalagay ko na hindi ito ang lugar para pag-usapan ito. Mayroon bang paraan upang gawin ito "nang pribado"? (kung interesado ka rin, siyempre)
chuxley 08/08/2017
Oo naman. Mayroon bang paraan upang magpadala ng mga pribadong mensahe dito? Kung mayroon; ipadala lamang sa akin ang isa at maaari naming talakayin ito. Kung hindi ko ipapaskil ang aking email dito.
MCon 08/08/2017
@ chuxley: AFAIK walang PM sa stack exchange. Mayroong ilang mga chat room (pisika ay chat.stackexchange.com/rooms/71/the-h-bar ), ngunit doon kailangan mong maging sa parehong piyus (at ako ay tungkol sa na matumbok ang sako, bukas ako ay sa eroplano). Ang aking mura address ay: ziobyte sa gmail dot com ... ngunit ang susunod na mga araw ay magiging abala ako. Salamat.

PStag 07/25/2017.

Kung sa tingin mo ay itulak ang isang spring sa pagitan ng dalawang daliri, ang mga pagpindot ng spring sa bawat daliri ang parehong halaga. Katulad ng iyong braso, kung itulak mo laban sa isang bagay na ikaw ay simpleng nagtutuwid ng iyong braso, ang iyong braso ay itinutulak mo ang katulad ng bagay.

Ang parehong ay totoo ng isang rocket, Kapag ang gasolina explodes ito pushes out sa lahat ng mga direksyon. Ang pagsabog ay nagtutulak ng rocket hanggang sa itulak nito ang lupa.

2 comments
5 Beanluc 07/25/2017
Hindi, hindi ang Earth. Ang maubos na masa.
4 Michael Kjörling 07/26/2017
Ang rocket fuel ay hindi karaniwang sumabog. Ang isang pagsabog sa gasolina ng isang rocket ay palaging humahantong sa kung minsan ay tinutukoy bilang RUD, na sa kasong ito ay isang maikling pagkukunwari para sa rapid unplanned disassembly . Ang rocket fuel combusts sa isang kinokontrol na reaksyon (ano ba, ang article sa Wikipedia sa pagkasunog ay may kahit na 2H₂O ng LH2 / LOX rocket na 2H₂ + O₂-> 2H₂O, kahit na puno ng gas, bilang isang halimbawa). At siyempre, ang buong layunin ng nozzle ay upang idirekta ang puwersa ng pagpapalawak ng mga gas, na nagiging sanhi ng engine (at sa gayon ang rocket na ito ay nakalakip sa) upang ilipat sa isang nais na direksyon.

HighResolutionMusic.com - Download Hi-Res Songs

1 The Chainsmokers

Beach House flac

The Chainsmokers. 2018. Writer: Andrew Taggart.
2 (G)I-DLE

POP/STARS flac

(G)I-DLE. 2018. Writer: Riot Music Team;Harloe.
3 Ariana Grande

​Thank U, Next flac

Ariana Grande. 2018. Writer: Crazy Mike;Scootie;Victoria Monét;Tayla Parx;TBHits;Ariana Grande.
4 Anne-Marie

Rewrite The Stars flac

Anne-Marie. 2018. Writer: Benj Pasek;Justin Paul.
5 Clean Bandit

Baby flac

Clean Bandit. 2018. Writer: Jack Patterson;Kamille;Jason Evigan;Matthew Knott;Marina;Luis Fonsi.
6 Nicki Minaj

No Candle No Light flac

Nicki Minaj. 2018. Writer: Denisia “Blu June” Andrews;Kathryn Ostenberg;Brittany "Chi" Coney;Brian Lee;TJ Routon;Tushar Apte;ZAYN;Nicki Minaj.
7 BlackPink

Kiss And Make Up flac

BlackPink. 2018. Writer: Soke;Kny Factory;Billboard;Chelcee Grimes;Teddy Park;Marc Vincent;Dua Lipa.
8 Imagine Dragons

Bad Liar flac

Imagine Dragons. 2018. Writer: Jorgen Odegard;Daniel Platzman;Ben McKee;Wayne Sermon;Aja Volkman;Dan Reynolds.
9 BTS

Waste It On Me flac

BTS. 2018. Writer: Steve Aoki;Jeff Halavacs;Ryan Ogren;Michael Gazzo;Nate Cyphert;Sean Foreman;RM.
10 Halsey

Without Me flac

Halsey. 2018. Writer: Halsey;Delacey;Louis Bell;Amy Allen;Justin Timberlake;Timbaland;Scott Storch.
11 Little Mix

Woman Like Me flac

Little Mix. 2018. Writer: Nicki Minaj;Steve Mac;Ed Sheeran;Jess Glynne.
12 Brooks

Limbo flac

Brooks. 2018.
13 Fitz And The Tantrums

HandClap flac

Fitz And The Tantrums. 2017. Writer: Fitz And The Tantrums;Eric Frederic;Sam Hollander.
14 Backstreet Boys

Chances flac

Backstreet Boys. 2018.
15 Lady Gaga

I'll Never Love Again flac

Lady Gaga. 2018. Writer: Benjamin Rice;Lady Gaga.
16 Diplo

Close To Me flac

Diplo. 2018. Writer: Ellie Goulding;Savan Kotecha;Peter Svensson;Ilya;Swae Lee;Diplo.
17 Rita Ora

Velvet Rope flac

Rita Ora. 2018.
18 Bradley Cooper

Always Remember Us This Way flac

Bradley Cooper. 2018. Writer: Lady Gaga;Dave Cobb.
19 Imagine Dragons

Machine flac

Imagine Dragons. 2018. Writer: Wayne Sermon;Daniel Platzman;Dan Reynolds;Ben McKee;Alex Da Kid.
20 Erika Sirola

Speechless flac

Erika Sirola. 2018. Writer: Teemu Brunila;Stefan Dabruck;Jürgen Dohr;Guido Kramer;Dennis Bierbrodt;Chris Braide;Robin Schulz.

Related questions

Hot questions

Language

Popular Tags