Si la gravedad desapareciera, ¿la tercera ley de Newton haría que todo lo que fue presionado al suelo por la gravedad fuera empujado hacia arriba?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Como otras respuestas explicar, la tercera ley de Newton no te empuje hacia arriba, porque la reacción desaparece en el momento de la acción (de la gravedad) se desvanece.
Sin embargo, debemos tener en cuenta que estamos emplazamiento en varios miles de kilómetros de roca fuertemente comprimida por su propio peso. Si el peso desaparece de repente, que el rock va a reaccionar como un resorte y del proyecto en sí mismo y nada en la superficie a una velocidad muy alta para el espacio. De hecho, incluso los más conservadores estadio estimaciones de la deformación elástica de la Tierra en su estado actual, en el orden de varios kilómetros, por lo que el muy inmediatas de rebote que podemos esperar.
Sí, pero en casi todos los casos, el empuje sería imperceptible.
Las fuerzas de reacción de las superficies que se producen cuando las moléculas en la pared son desplazados de su posición de equilibrio. Más difícil que son empujados los más de ellos son desplazados, y los más de ellos son desplazados más difícil que la empuja. Cuando usted está de pie en una superficie sin caer es porque se han desplazado a la superficie suficiente para la fuerza de reacción para que coincida con su peso.
Como un ejemplo extremo de esto imagino de pie en un trampolín. La gente más pesada hacer el trampolín de la superficie se hunde más que los claros de las personas. Lo mismo es cierto en superficies duras, pero el desplazamiento es básicamente imperceptible.
Si de repente se quita la gravedad, la fuerza de reacción de los desplazados de la superficie todavía estaría allí, y se presiona hasta el estado de equilibrio de la superficie es restaurado.
De nuevo, imagina que estás parado en un trampolín de la celebración de los pesos pesados. Cuando usted lanza los pesos de distancia el trampolín comenzará a empujar hasta llegar a un nuevo equilibrio. Si el peso lo suficientemente pesado como podría incluso lanzar al aire.
Lo mismo sucedería superficies más duras, pero la cantidad de tiempo que el resto de la fuerza de reacción actúan sobre usted sería pequeña, y los avisos de casi ningún efecto.
Puede simular este experimento en la vida real con un electroimán.
Por ejemplo, usted puede mantener una orientación vertical de la placa de acero por un horizontalmente electroimán, de modo que la placa está libre de caer, cuando el electroimán está desenergizado.
Si la caída de la placa horizontal de la componente de la velocidad y describe una parábola, se puede concluir que la fuerza normal la ha empujado. Si la placa cae en línea recta, se puede concluir que el no había empuje.
Incluso sin realizar tal experimento, que, probablemente, se puede predecir que la placa va a caer directamente hacia abajo. Esto es debido a que la fuerza normal es una fuerza de reacción y nunca sobrepasa la fuerza aplicada causando, se que electroimán de atracción o gravedad. Así que, como la fuerza aplicada desaparece, poco a poco o de repente, la fuerza normal desaparecerá con ella y, por lo tanto, no habrá ningún empuje.
No. La única razón por la que una fuerza de reacción que existe es porque usted está empujando hacia abajo en el suelo como resultado de la gravedad tirando de ti hacia abajo.
Quizás una manera de visualizar esto es imaginar un bloque en una pendiente, en un ángulo de $\theta$ a la horizontal.
Cuando $\theta=0$ (es decir, la pendiente es plana), el bloque tiene la fuerza de $mg$ abajo y por lo que la reacción hacia arriba es $R=mg$.
Como $\theta$ crece de manera constante, la fuerza hacia abajo es todavía $mg$, pero ahora la fuerza de reacción (que es la fuerza en un ángulo recto a la pendiente) se convierte en $R=mg\cos\theta$.
Imagina esta superficie tiene muy grande la fricción, de modo que usted puede conseguir un gran $\theta$ sin el bloque de deslizamiento hacia abajo. Cuando finalmente llegar a una gran suficientemente $\theta$, el bloque se deslice hacia abajo en paralelo a la pendiente. Tenga en cuenta que si $R$ habían conservado su valor de $mg$, el bloque tendría por ahora acelerado de distancia de la pendiente, lo que no sucede.
$\def\vB{\vec B} \def\vR{\vec R} \def\vW{\vec W}$ Quiero objeto para el concepto de "acción y reacción". Es cierto que se remonta a Newton, que dice (Principia) Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem [Para cada acción no siempre se opone una reacción igual].
Sin embargo, también añade sive corporum duorum actiones en el sureste de mutuo semper esse aequales et en partes contrarias dirigi [o a la mutua de acciones de dos cuerpos en cada uno de los otros siempre son iguales y dirigidas a contrario de las partes.]
Hay una diferencia importante entre las dos formulaciones. En la primera hay una asimetría, que puede ser visto como temporal (acción antes, la reacción después) o incluso causal (acción = causa, reacción = efecto). El segundo lugar es completamente simétrico: hay mutuo de acciones de dos cuerpos, siempre igual pero de sentido opuesto.
Por desgracia, en el lenguaje común (no sólo en inglés) el primer fraseo ha prevalecido y se utiliza también en contextos muy lejos de la física. Pero la forma simétrica es mucho mejor y más cerca a nuestro actual modo de ver los fenómenos, donde siempre estamos en presencia de una interacción, sin causal o temporal de la asimetría.
Permítanme explicar esto con un ejemplo familiar. Hay una mesa, o un bloque de mármol, con una superficie horizontal. Tengo un ladrillo en mi mano y suavemente sobre la superficie. Se queda allí - ¿qué ha pasado? Que fuerza, y cómo se han de nacer?
El análisis se repite lo que ya había dicho en otras respuestas. Dos fuerzas opuestas están actuando sobre el ladrillo: una $\vW$ hacia abajo (de la gravedad), el otro $\vR$ hacia arriba (el del avión de reacción). Sé que son opuestas gracias a la segunda ley: si el ladrillo está en reposo, la fuerza neta que actúa sobre él debe ser cero: $$\vR=-\vW.\tag1$$
Y luego la tercera ley dice que debe haber una fuerza $\vB$ que el ladrillo se aplica a la superficie: $$\vB = -\vR.\tag2$$ A partir de (1) y (2) se deduce $$\vB = \vW.$$ En palabras: el ladrillo se aplica a la superficie debajo de una fuerza igual a su peso. Es muy importante tener en cuenta que esto es cierto porque el ladrillo es todavía. Si me hubiera dejado caer desde una distancia, durante la colisión se habría medido $|\vB|\gg|\vW|$, con (2) restantes válido.
Hasta ahora sólo he contestado a un parcial pregunta: ¿qué fuerzas hay? Y me comentó que mi análisis se refiere al estado de equilibrio. No dice nada en cuanto a lo que sucede antes, y por qué estas fuerzas se desarrollan.
Una respuesta más profunda requiere una mirada más cercana a las superficies de la tabla y de ladrillo. Estos están hechos de átomos, pero debemos nota a la vez que a escala atómica (y en mucho mayor escala, así como las superficies están lejos de ser uniformes. Ellos están llenos de hoyos, los picos, los arañazos, las crestas ... de todo tipo de irregularidades, mucho más grandes que los átomos individuales. El resultado es que el encuentro entre el ladrillo y la tabla inicialmente los intereses de un mínima fracción de los átomos presentes en las superficies.
Con el fin de ver claramente lo que sucede es útil para poner de nosotros mismos en un marco de referencia en movimiento a una velocidad a la mitad de la del ladrillo de $v$. En este marco el ladrillo se mueve hacia abajo con una velocidad de $v/2$, la tabla hacia arriba con la misma velocidad. Tenga en cuenta que esto no es c.o.m. marco, sino que nos da un simétrica de vista de la interacción que tiene lugar.
Durante la aproximación (inicialmente guiada por mi parte, no se olvide) la distancia entre la tabla y el ladrillo disminuye, hasta que algunos átomos entran en contacto. Más precisamente: es conocido que interatómica fuerzas son fuertemente dependientes de la distancia. Ellos son insignificantes si los átomos centros son más que un nanómetro de la fracción aparte, y crecen muy fuerte y repulsivo a una distancia inferior. Por supuesto, las fuerzas de la ley en ambos átomos se aproximan unos a otros, y son iguales en magnitud (la tercera ley de Newton).
El efecto inmediato de estas fuerzas es la de desplazar la interacción de los átomos de sus posiciones de equilibrio en los sólidos pertenecen. Como se va acercando el número de la interacción de los átomos crece más y más, y sus desplazamientos crecer así. Cuando el número de ponerse en contacto con los átomos es lo suficientemente grande, las fuerzas resultantes en la tabla de ladrillo y se hacen visibles en una escala macroscópica. Uno que actúan en la tabla no tiene ningún efecto, ya que está fijada a la tierra. Por el contrario, la fuerza de la el ladrillo es el contraste de la gravedad - en una forma automática de mi mano responde por la reducción de su propia fuerza, que era necesario para sostener el ladrillo en su lento movimiento hacia abajo. Finalmente se alcanza un punto cuando mi mano se innecesaria: la fuerza de la mesa sobre ladrillo es igual a la gravedad e incluso lo supera, el retraso de ladrillo del movimiento y la reducción de detener. Ahora final establecido el equilibrio.
Las fuerzas intensidades son los descritos anteriormente. La única función de equilibrio final - aunque apenas apreciable, una deformación estática de ambos cuerpos. No tabla solo, de ladrillo. Cuánto de cada cuerpo se distorsiona depende de su rigidez: una mesa de madera será el rendimiento más que un ladrillo, mármol, uno menos (creo).