Ejemplo de intuición de la tercera ley de Newton Pregunta y aclaración

Estás cerca, sí.

Si empujaras una caja de fósforos (o cualquier otra cosa) en un espacio vacío, ambos sentirían la misma FUERZA. No aceleración, no velocidad, la ley de Newton dice "las FUERZAS son iguales en magnitud y opuestas", habla de fuerzas.

Pero, la fuerza es masa por aceleración, entonces

Entonces sí, la misma fuerza sobre los dos (en direcciones opuestas), pero a más masa, menos aceleración, como dice la intuición.

Véase, por ejemplo: una bala disparada tiene mucha más aceleración que el arma, porque el arma es mucho más masiva, por lo que regresa con menos aceleración. Sin embargo, la fuerza es la misma.

Espera, si la fuerza es la misma, ¿por qué no te lastimas? Porque toda esa fuerza se divide en toda la superficie de tu brazo/mano, mientras que la bala ejerce toda la fuerza en una pequeña punta, por lo que es mucha presión.

Así que ten en cuenta:

Fuerzas iguales (en magnitud, pero direcciones opuestas). Las aceleraciones dependen inversamente de las masas.

Ahora vayamos a tu segunda pregunta: ¿por qué no ves esto en la Tierra? Bueno, lo haces, como se muestra en el ejemplo del arma. ¿Pero por qué no ves eso con la caja de fósforos?

Pues lo ves. Pero, cuando empujas la caja hacia adelante, experimentas una fuerza hacia atrás, en tu dedo. Esta fuerza es realmente pequeña, por lo que no puede moverte. La fuerza es "absorbida" por los músculos, el suelo, etc. Ningún problema.

Sin embargo, si intentas empujar algo pesado, definitivamente sentirás la fuerza hacia atrás. El mejor ejemplo es empujar una pared o el suelo. Intenta hacer flexiones. Cuando empujas el suelo, te levantas a ti mismo, y por eso estás intercambiando fuerzas con el edificio. Dado que el edificio es extremadamente pesado, su aceleración es insignificante (no lo verás moverse y, si lo haces, sal de él AHORA jaja). La fuerza también puede ser "absorbida" por el suelo.

Sin embargo, esa fuerza puede crear más aceleración en ti, una masa más pequeña.

Esto sucede en todas partes. De hecho, ahora estás atrayendo a la Tierra tanto como esta atrayéndote hacia su centro. Pero hay alrededor de 22 órdenes de magnitud de diferencia de masa, por lo que la aceleración de la Tierra es completamente insignificante y está fuertemente compensada por otras fuerzas. Por el contrario, eres una pequeña masa solitaria donde nada más puede evitar que caigas a la Tierra.

Sí, ambos sentirán fuerzas iguales y opuestas. Pero como sabemos$F = m \times a$y tu masa es muy alta en comparación con la caja de fósforos. Así que la caja de fósforos se moverá con una aceleración significativa pero la aceleración de tu cuerpo será muy, muy menor. Pero esta fuerza que actúa sobre ambos será igual a la fuerza aplicada por usted en la caja de fósforos (tercera ley del movimiento). Entonces, una fuerza muy grande en la caja de fósforos le dará a su cuerpo una aceleración significativa.

En la tierra tenemos múltiples factores que harán que el resultado parezca diferente del espacio.
Tenemos

• Gravedad
• Fricción
• ¿Y tal vez el aire?
  
  Con estas cosas que nos rodean, puede obtener resultados diferentes.
  
  Si disparamos una bala en el espacio, de acuerdo con la primera ley, la bala siempre viajará con la misma velocidad y la misma dirección en el espacio a menos que un objeto extraño interactúe, pero no en la Tierra, ya que tenemos estas perturbaciones arriba.
  
  Tu aceleración mientras empujas la caja de fósforos será
  $$a = {F\over m}$$

En el primer caso, una forma de relacionar lo que sucede es darse cuenta de que la tercera de Newton significa que la caja de fósforos ejerce una fuerza sobre ti y tú ejerces una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta sobre la caja de fósforos.
Ahora agregue que estas fuerzas actúan durante el mismo tiempo y esto significa que el producto de la fuerza por el tiempo (en realidad, se requiere una integración si la fuerza varía con el tiempo), que se llama impulso, cambia la magnitud del momento tanto de la caja de cerillas como de usted. por la misma cantidad.
Si tú y la caja de fósforos comenzaron desde el reposo, entonces

Ahora, en el segundo caso, hay que considerar dos pares de la tercera ley de Newton:

• La caja de fósforos ejerce una fuerza sobre ti y la Tierra que está conectada contigo y contigo, y la Tierra ejerce una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta sobre la caja de fósforos.
• La fuerza de fricción cinética ejercida por la caja de fósforos sobre la mesa que está conectada a la Tierra y a usted, y la fuerza de fricción cinética de igual magnitud y dirección opuesta ejercida por la mesa que está conectada a la Tierra y a usted, sobre la caja de fósforos.

En este caso, si la fuerza que ejerces sobre la caja de fósforos es la misma que antes, entonces la fuerza neta sobre la caja de fósforos es menor que antes.
Si, a su vez, el tiempo de contacto es el mismo que antes, entonces los impulsos son más pequeños que antes y, por lo tanto, el cambio en el momento es más pequeño que antes.
En este caso

Puedes comparar aceleraciones al notar que la aceleración es la tasa de cambio de la velocidad.