Tercera Ley de Newton y Fuerza Neta

Diagrama 1

Como se muestra en el diagrama de arriba, el objeto con empuje T ejerce una fuerza hacia abajo, hacia la Tierra. La Tierra también ejerce una fuerza con la misma magnitud pero en dirección opuesta hacia el objeto. Por lo tanto sabemos que T = F R . La fuerza de elevación del objeto, F L , depende de la fuerza de reacción de la Tierra que actúa sobre el objeto. Mi pregunta es, si ignoramos la fuerza de fricción, ¿podemos decir que la fuerza de elevación es igual a la fuerza de reacción de la Tierra que actúa sobre el objeto? Pero si eso es cierto, la fuerza de elevación será la misma que la de empuje. La fuerza neta será igual si la fuerza de elevación es la misma que la fuerza de reacción y el objeto permanecerá en su lugar en lugar de subir. ¿Cómo puedo explicar esto?

Respuestas (2)

En primer lugar, puede pensar en este escenario sin la tierra en absoluto. Digamos que tienes un cohete en el espacio libre.

Una reacción química dentro del cohete puede causar una fuerza T , que actúa sobre el material de escape y se dirigirá hacia abajo, alejándose del cohete como mostraste. La tercera ley de Newton te dice entonces que habrá una fuerza igualmente grande pero opuesta en el propio cohete. La fuerza T en realidad no actúa sobre el cohete, sino sobre las partículas emitidas por él, ya que ya no están conectadas físicamente al cohete. La fuerza F yo = T entonces acelerará el cohete hacia arriba.

Ahora en la tierra, el cohete tiene que vencer la fuerza gravitacional que lo empuja (así como el material de escape hacia abajo). Por lo tanto, si F yo es la fuerza total sobre el cohete: F yo = T + F gramo ) . si ahora | T | > | F gramo | , entonces F yo apuntará hacia arriba y acelerará el cohete alejándolo de la tierra.

¿La fuerza de sustentación del cohete depende de la fuerza de reacción de la Tierra hacia el cohete?

La pregunta no está clara. Tal vez desee incluir todas las fuerzas al incluir la fuerza gravitatoria y luego reformular la pregunta.

Sin embargo, permítanme proporcionar una imagen completa del sistema de tierra y cohetes.

Tenemos una tierra que ejerce una fuerza gravitacional sobre el cohete. F mi r gramo y por la ley de Newton el cohete ejerce una fuerza exactamente igual pero de dirección opuesta en la Tierra, F r mi gramo tal que F r mi gramo = F mi r gramo . Además, tenemos la fuerza elevadora del cohete ejercida sobre la tierra. F r mi yo y la reacción de la tierra sobre el cohete F mi r yo , tal que F r mi yo = F mi r yo .

Ahora la fuerza neta sobre el cohete está dada por

F r o C k mi t norte mi t = F mi r yo F mi r gramo
Aquí la dirección ascendente se considera positiva.

El cohete no tendrá fuerza neta si F r o C k mi t norte mi t = 0 lo que sucede cuando F mi r yo = F mi r gramo . El cohete puede acelerar/desacelerar variando F mi r yo que afecta la F r o C k mi t norte mi t por la relación mostrada arriba.