출처: 앤드류 더피, 박사, 물리학과, 보스턴 대학, 보스턴, 석사
이 실험은 상호 작용하는 두 개체와 관련된 다양한 상황에서 검사합니다.
먼저 실험에서는 두 개체가 충돌하는 동안 서로 적용되는 힘을 검사합니다. 오브젝트는 가변 질량이 있는 바퀴달린 카트입니다. 이 실험의 목적은 두 번째 카트가 첫 번째 카트가 첫 번째 에 다시 발휘하는 힘과 동일한 크기와 이 두 힘이 다른 크기를 갖는 경우와 동일한 크기인 경우를 발견하는 것입니다.
둘째, 한 카트가 두 번째 수레를 밀거나 당길 때 두 오브젝트가 서로 가하는 힘을 검사합니다. 다시 말하지만, 두 세력의 진도가 같고 크기가 다른 상황을 탐구하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
이 실험의 주요 목표는 뉴턴의 세 번째 법칙을 탐구하는 것입니다.
이 장치는 두 개의 카트로 구성되어 있으며, 각각 위에 힘 센서가 장착되어있습니다(그림 1). 힘 센서는 전용 컴퓨터 인터페이스를 통해 컴퓨터에 연결됩니다. 각 힘 센서는 충돌 또는 푸시/풀 상황에서 다른 힘 센서가 가하는 힘을 측정합니다.
그림 1. 기본 설정입니다. 장치의 주요 구성 요소는 두 개의 바퀴달린 카트이며, 각각 위에 힘 센서가 장착되어 있고 컴퓨터 인터페이스가 있습니다.
1. 충돌 상황
세 번째 충돌에서 충돌 전에 이동하는 카트는 고정 카트의 질량의 2-3배를 가져야 합니다. 한 카트에서 다른 카트로 여분의 무게(들)를 전송하여 이를 달성하십시오. 충돌을 수행하고 데이터를 수집하는 과정을 반복합니다.
2. 상황을 밀고 당기는 상황
뉴턴의 세 번째 법칙에 따르면 두 개체가 상호 작용할 때마다 두 번째 개체는 첫 번째 개체가 두 번째 개체가 발휘하는 힘과 반대로 크기와 반대되는 첫 번째 개체에 힘을 발휘한다고 명시합니다. 이것은 상태하는 것은 간단하지만 받아들이기 어려울 수 있습니다. 예를 들어, 더 큰 오브젝트가 더 작은 오브젝트에 가해지는 힘이 더 큰 오브젝트에 다시 가해지는 힘보다 크다고 가정하는 경우가 많습니다.
그림 2. 첫 번째 충돌의 결과. 수레에서 경험한 힘은 같고 반대입니다.
그림 3. 두 번째 충돌의 결과. 수레에서 경험한 힘은 같고 반대입니다.
그림 4. 세 번째 충돌의 결과. 수레에서 경험한 힘은 같고 반대입니다.
그림 5. 첫 번째 밀기/당기기 상황의 결과. 수레에서 경험한 힘은 같고 반대입니다.
그림 6. 두 번째 밀기/당기기 상황의 결과. 수레에서 경험한 힘은 같고 반대입니다.
그림 7. 세 번째 밀기/당기기 상황의 결과. 수레에서 경험한 힘은 같고 반대입니다.
이 실험에서 해결된 개념, 즉 모든 상호 작용에서 한 개체가 다른 개체에 적용되는 힘은 크기가 같으며 첫 번째 개체에 다시 적용되는 힘과 방향의 반대는 많은 응용 프로그램이 있습니다. 예를 들어, (1) 태양이 지구에 적용되는 중력은 지구가 태양에 적용되는 중력과 동등하고 반대입니다. (2) 지구가 달에 적용되는 중력력은 달이 지구에 적용되는 중력과 동등하고 반대이다. (3) 지구가 사과에 가해지는 중력은 사과가 지구에 적용되는 중력과 동등하고 반대이다. (4) 거리에서 자동차와 트럭 사이의 충돌이나 두 축구 선수 사이의 충돌에서, 힘은 대중이 비교하는 방법에 상관없이, 항상 동등하고 반대입니다. (5) 사람이 바닥에 서 있거나 의자에 앉으면, 바닥이나 의자옆에 의해 그 사람에게 가해지는 힘은 사람이 바닥이나 의자에 가하는 힘과 는 다정합니다.
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