¿Cómo se sostiene la tercera ley de Newton cuando un bloque colocado sobre una mesa rompe la mesa?

La ley aún se aplica, pero tenemos que tener cuidado con las fuerzas. Si el libro tiene una masa$m$, no podemos decir simplemente que el libro aplica una fuerza de$F=mg$. Si la mesa se rompía, entonces había una fuerza máxima que podía soportar, que era menos de$mg$.

La clave para recordar es que la suma de las fuerzas sobre un objeto es igual a 0 solo si ese objeto no está acelerando. en realidad siempre es igual$ma$, dónde$a$es la aceleración en el objeto. escribimos esto$\sum F = ma$, con$\sum$siendo como anotamos resumiendo todo. Sucede que si el objeto no está acelerando (decimos "en reposo")$\sum F = m\cdot 0 = 0$

Entonces, la realidad en su escenario es que la mesa empuja hacia arriba con una fuerza igual a exactamente la cantidad de fuerza que podría aplicar sin romperse. esto es menos que$mg$, por lo que el resultado es que el libro está acelerando. Se cumple la Tercera Ley de Newton.

Ahora bien, muy pronto este libro comenzará a moverse más cerca de los átomos en la tabla. Para comprender lo que sucede más allá del punto de ruptura, no podemos tratar la mesa como una entidad monolítica: la velocidad de las diferentes partes puede ser diferente y será diferente durante la ruptura. Podemos analizar las piezas individuales de madera, o podemos ir a los extremos y observar las fuerzas en los átomos. Pero todo eso va más allá de su pregunta. La respuesta fundamental es que la suma de las fuerzas no tiene que ser cero, a menos que el objeto no esté acelerando.

Y muchas de estas preguntas pueden responderse recordando que hay muchas operaciones que consideramos "instantáneas" pero no lo son. Si el libro cae sobre la mesa y ¡zas! hace un sonido fuerte, decimos que "golpea" la mesa en ese momento. Pero, si miras en cámara lenta, verás que hubo muchas flexiones y bamboleos que permitieron que ese "golpe" funcionara de acuerdo con las Leyes de Newton. Por ejemplo, en casos como estos, la mesa no puede "romperse" de inmediato. En realidad, es una larga serie de movimientos más pequeños que, en el transcurso de unos pocos milisegundos, dan como resultado lo que llamamos "rotura".

En el caso de que la tabla se mantenga, tenemos mucha información:

• El libro no acelera.
• El libro tiene masa.$m$
• Las únicas fuerzas verticales sobre el libro son la gravedad y la fuerza normal de la mesa.

Dada la falta de aceleración, sabemos que las fuerzas verticales totales sobre el libro deben sumar cero y$F_N = mg$. El peso del libro está completamente soportado por la mesa. La fuerza del libro sobre la mesa y la fuerza de la mesa sobre el libro son iguales en magnitud.

Cuando el libro atraviesa la mesa, la primera suposición ya no se sostiene. Las fuerzas totales sobre el libro ya no suman cero. La gravedad sigue siendo la misma, por lo que lo único que puede haber cambiado es la fuerza normal de la mesa. En lugar de permanecer igual a$mg$, la fuerza normal es menor.

Esto no es un problema para la tercera ley de Newton. La fuerza que el libro ejerce sobre la mesa también es menor.

Siempre hay cierta cantidad de deformación material cuando dos objetos se mantienen uno contra el otro por una fuerza. En este caso, la deformación material de la mesa excede su integridad estructural, por lo que se rompe. Ahora tu par de acción y reacción es el bloque que cae hacia la Tierra y la Tierra que cae hacia el bloque. Dado que la masa de la Tierra es mucho mayor que la masa del bloque, el movimiento de la Tierra es insignificante pero no cero.

Puede ser útil pensar en una analogía, como una lucha de brazos o un tira y afloja.

Durante gran parte del combate, ambos combatientes pueden estar aplicando la misma fuerza y ​​no hay movimiento (en la práctica real es difícil ser consistente, por lo que habrá algunas fluctuaciones de ida y vuelta, pero podemos simplificar esto). Pero eventualmente uno de ellos se debilitará más que el otro; cuando las fuerzas se desequilibran significativamente, los jugadores más fuertes vencerán a los más débiles y el partido terminará.

Esto es lo que está pasando entre el bloque y la mesa. La gravedad aplica una fuerza hacia abajo sobre el bloque, mientras que la rigidez de la mesa lo contrarresta, por lo que no hay movimiento. Pero la fuerza continua que se aplica a la mesa está rompiendo lentamente los lazos que le dan rigidez. Si esto continúa durante el tiempo suficiente, se romperán suficientes enlaces como para que la mesa no pueda proporcionar una fuerza ascendente igual. La gravedad gana el partido y el bloque se abre paso.

primero tienes que entender las fuerzas de reacción de acción del libro que se encuentra sobre la mesa... vamos a comprobar. 1) la tierra atrae al libro por mg y el libro atrae a la tierra por la misma fuerza mg... (2). La mesa atrae al libro y el libro atrae a la mesa... ahora, desafortunadamente, cuando la tierra aplica una fuerza sobre el libro mg y el libro aplica una fuerza mg pero el libro es atraído hacia la tierra debido a la menor masa y la tierra permanece en su propia posición Pero antes de que libro que viene a la tierra, la mesa perturbó el libro... pero también ahora el libro es atraído por mg por la tierra... entonces se aplica una fuerza sobre la mesa por libro y la misma cantidad de fuerza aplicada por la mesa sobre el libro... pero el la tierra aún acelera el libro en mg y la fuerza de rotura de la mesa es menor que mg, por lo que la mesa se rompió y el libro es atraído hacia la tierra...

Veamos este caso en el espacio... donde no hay gravedad presente ahora mantiene un libro sobre la mesa... entonces solo hay un par de reacción de acción es que la mesa atrae al libro y el libro atrae a la mesa... eso es todo... hermano, creo obtienes tu respuesta...