Newtons tredje lag

Både Newtons första och andra lag uttalar sig om hur krafter är intimt kopplade med (förändringar i) rörelse. Newtons tredje lag däremot fokuserar på en annan, helt fundamental, egenskap hos krafter, nämligen att de alltid förekommer i par. Mer exakt säger Newtons tredje lag att

Om ett föremål A utövar en kraft på ett föremål B,
så utövar föremål B en lika stor, fast motsatt riktad kraft av samma sort på föremål A.

Tolkning

Newtons tredje lag säger att krafter alltid kommer parvis, och att varje kraft har en reaktionskraft. Observera dock att detta inte innebär att varje kraft tas ut av sin reaktionskraft. Kraften och reaktionskraften verkar ju på olika föremål (föremål B respektive föremål A ovan).

Exempel

Exempel på Newtons tredje lag finns över allt i vardagen. Faktum är att den är en förutsättning för många av de sätt vi förflyttar oss på!

  • När man simmar puttar man vattnet bakåt och vattnet puttar en framåt.
  • Jetmotorer skjuter förbränningsgaser bakåt för att skjutas framåt av bränslet
  • Då en fågel viftar på vingarna för att flyga uppåt skjuter den luft nedåt så att luften skjuter fågeln uppåt.
  • När skolbarn klättrar på idrottslektioner med hjälp av ett rep fäst i taket, så drar de repet nedåt för att de själva ska dras uppåt. Det som händer är att när de drar taket nedåt, så drar taket eleverna uppåt med lika stor kraft.

Varje gång du rör ett föremål utsätter föremålet dig för en lika stor men motsatt riktad kraft. Om du till exempel sparkar på en fotboll så utsätter bollen dig för en precis lika stor men motsatt riktad kraft. Visserligen känner man detta rätt ordentligt i foten (särskilt om man råkar träffa bollen fel), men det kan ändå uppfattas som ointuitivt: varför flyger bollen iväg men inte du, om nu krafterna är lika stora? Förklaringen ligger dels i att du har större massa och därmed påverkas mindre av krafter (se Newtons andra lag). Dels är också du förankrad bättre i marken via friktion tack varje dina (fotbolls)skor.

Nästa gång du är i en ishall kan du testa Newtons andra lag tillsammans med en kompis. Ställ er mitt på isen, och utsätt din kompis för en kraft (ge henom en rejäl knuff). Då kommer även du själv utsättas för en (lika stor och motsatt riktad) kraft. Dessa krafter kommer att sätta er båda i rörelse och ni kommer att glida iväg åt varsitt håll.  Väger ni lika mycket och isens friktion är densamma överallt kommer ni dessutom att glida lika långt från startpositionen!

Slutligen kan de vara värt att säga att motkrafterna som Newtons tredje lag uttalar sig om alltid av samma sort, dvs. om kraften är en elektrisk kraft då kommer motkraften också att vara en elektrisk kraft, är kraften en gravitationskraft så är motkraften också en gravitationskraft osv.

ExempelLösning

Vid ett test kör man in ett fordon utan passagerare in i vägg för att studera dess tålighet. Fordonet har massan 1000 kg och kolliderar med väggen med en fart på 100 km/h. Fordonet går i delar men väggen står kvar med enbart några få repor. Utsätts fordonet för större krafter än väggen eller vice versa?

Nej, de utsätts för lika stora krafter! När fordonet slår in i väggen, slår väggen tillbaka med precis lika stor kraft. Dock har fordonet mindre strukturell styrka jämfört med väggen och klarar således inte krafterna det utsätts för, därför går fordonet sönder och inte väggen. Det samma gäller vid kollisioner mellan bilar, de utsätter alltid varandra för lika stora krafter, även då det är mellan två likadana bilar eller två olika, och det spelar heller ingen roll om den ena kör fortare än den andra!

Artikeln skriven av Jimi Brander. Lämna feedback / ställ en fråga.
Publicerad 6 april 2009. Senast uppdaterad 2 september 2016.

Comments are closed