Трети закон на Нютон

Всяко действие има равно по големина и противоположно по посока противодействие.

Вече сме готови за третия закон
за движението на Нютон.

И отново един факт, вероятно го знаеш,

хората говорят за това,

но в това видео искам да се уверя,
че наистина разбираме

за какво говори Нютон, когато казва –

и това е преводът на латинска версия.

Всяко действие – за да съм ясен,

Нютон е англичанин,
но го е написал на латински,

защото по онова време
хората са писали подобни неща на латински,

понеже латинският е бил считана
за по-сериозен език.

Както и да е.

Всяко действие винаги има равно по големина
и противоположно по посока действие;

Или силите на две тела една към друга

са винаги равни и
противоположни по посока.

Нютон казва, че не можеш просто
да имаш сила,

действаща върху обект,

без обектът да има противоположна сила,

действаща върху нещото,
действащо върху обекта.

И за да поясним,
да кажем, че имаме...

Ще говорим за тези примери след секунда.

Да кажем, че имам... някакъв блок
от нещо тук

и бутам блока и се опитвам
да го преместя напред.

Това е моята ръка,
опитваща се да премести блока

и да упражни сумарна сила в тази посока,

така че блокът да се премести надясно.

Може блокът да стои на някакъв вид лед,

за да може да се движи.

Да кажем, че имам лед...

Ще използвам някакъв
по-подходящ за лед цвят.

Блокът стои на лед.

Третият закон на Нютон казва:

"Виж! Мога да натисна този блок

и със сигурност ще упражня
сумарна сила върху него.

И сумарната сила ще ускори този блок,

ако приемем, че мога да преодолея търкането.

И ако това е лед,
мога да го направя.

Но блокът ще упражни равна
и противоположна по посока сила върху мен!

Равна и противоположна
по посока сила върху мен.

И очевидното доказателство –
може да не изглежда толкова интуитивно,

когато казваме равна и
противоположна по посока сила,

но очевидното доказателство, че упражнява
равна и противоположна по посока сила

е, че ръката ми ще се свие.

Реално ще усетя как блокът
упражнява натиск върху мен.

Натисни ръката си срещу бюрото,
или срещу каквото имаш наблизо,

и очевидно ще упражняваш
сила върху бюрото...

Нека го начертая –
да кажем, че имам бюро ето тук.

Ако се опитам да натисна бюрото –

това е моята ръка тук,
която бута бюрото –

ако натисна бюрото,
и аз го правя в момента наистина,

докато записвам това видео...

Осезаемо упражнявам сила върху бюрото.

ако го направя достатъчно силно,

може даже да разклатя или да наклоня бюрото,
и всъщност го правя в момента.

Но в същото време ще усетиш,
че ръката си се притиска.

Дланта ти е притисната.

И това е защото бюрото упражнява равна

и противоположна по посока сила
спрямо теб.

Ако не упражняваше,
всъщност нямаше дори да го усетиш.

Нямаше да усетиш напрежението.

Ръката щеше да е съвсем непритисната.

Още един пример.

Да кажем, че се разхождаш по плажа.

Има пясък тук.
Ако стъпваш на пясъка –

да кажем, че това е обувката ти.

Старая се да я нарисувам
по възможно най-добрия начин.

Това е обувката.

Ако стъпваш по пясъка,
очевидно упражняваш сила върху пясъка.

Упражняваш сила върху пясъка.

Силата, която упражняваш върху пясъка,

е силата на теглото ти –
гравитационното привличане

между теб и Земята.

Така действаш върху пясъка.

Доказателство за това е,
че пясъкът е размества.

Ще има отпечатък от обувката ти.
Пясъкът ще се отмести,

защото е натиснат надолу силно.

Очевидно упражняваш сила върху пясъка.

Но пясъкът също упражнява
равна и противоположна по посока

сила спрямо теб.

Равна и противоположна
по посока сила върху теб.

Кое е доказателството за това?

Ако вярваш на втория закон на Нютон,

ако имаш гравитационна сила спрямо себе си,

ти би трябвало да ускоряваш надолу

освен ако няма друга сила,
която да балансира.

И силата, която балансира, е силата,
която плажът или пясъкът

упражняват в посока спрямо теб нагоре.

И като ги изравниш,
имаш нулева сумарна сила спрямо теб.

И затова оставаш там,

не започваш да се ускоряваш
към центъра на Земята.

Още примери. Това е може би
най-известният пример

за третия закон на Нютон.

Как работят ракетите?

Когато си в ракета, или се опитваш
да преминеш атмосферата,

или може да си в Космоса.

Няма нищо, което да те бута,
да ти позволява да ускоряваш.

Затова имаш достатъчно
материал в резервоарите,

за да може това да те бута.

И когато имаш подходящата химична реакция

или стане запалване, това, което се случва, е,

че се отделят газове,
ултрависоки скорости отзад на твоята ракета.

Всяка от тези частици,
на която упражняваш сила –

достатъчно сила, въпреки
че са съставени от много малки маси,

те се движат с много голяма скорост.

Тоест ускоряват извънредно.

И има равна и противоположна по посока
сила върху ракетата –

това, което всъщност освобождава газа.

И това позволява на ракетата да ускори,

дори когато няма нищо в директна близост,
от което да се изтласка.

Тя просто изхвърля множество неща,

или ускорява множество неща
със много висока скорост.

Упражнява сила върху всички тези частици

и това позволява на равна
и противоположна по посока сила

да ускори ракетата напред.

Друг пример за това е ако някога се озовеш
носейки се в Космоса.

Това всъщност е полезен пример,

така че да не се носиш в Космоса завинаги.

Не искаме това да се случва,

но този космонавт по някаква причина
изгубва връзката си

с това устройство от космическата совалка
и започва да се отдалечава.

Започва да се отдалечава.

Какво може да направи космонавтът,
за да смени посоката си на движение,

така че да се върне
обратно към космическата совалка?

Ако се огледаме, няма нищо,
от което той се изтласква.

Няма стена, от която да се изтласка.

Да предположим и че няма ракетоплан
или нещо подобно.

Какво би могъл да направи?

Едно нещо, което би могъл да направи –

това се отнася за ситуацията,
ако някога се носиш в Космоса –

е, че трябва да намериш най-тежкото,
или по-точно най-масивното,

нещо на теб – и ще обясним разликата
между маса и тегло в бъдещо видео.

Трябва да намериш най-масивното нещо,
което можеш да носиш,

което можеш да махнеш от себе си,
да го изхвърлиш,

и да го хвърлиш в посока,
обратна на себе си.

Нека го представим така.

Да кажем, че съм в Космоса и се нося,

ще го представя като ръкавица.

Да кажем, че това е ръкавицата
на космонавта.

Ето, това е ръката му.

Да речем, че намира някаква
част от екипировката си,

която може да изхвърли.

Намира най-тежкия, най-масивния
елемент от екипировката си,

който може да изхвърли.

За някакъв период от време,
докато изхвърля този предмет,

космонавтът ще упражнява някаква сила
върху този предмет –

за някакъв период от време,
докато има контакт с предмета.

През цялото време този обект,
докато ускорява,

докато космонавтът
упражнява сила върху него,

предметът също ще упражнява равна
и противоположна по посока

сила върху ръката на космонавта
или на самия космонавт.

Предметът ще ускорява в тази посока,

и докато космонавтът го бута,

космонавтът ще ускорява
в тази посока.

Тоест трябва да го хвърлиш в обратна посока

и това ще позволи на космонавта да ускори
към космическата совалка

и евентуално да се хване за нещо.