牛頓第三運動定律

單元主題：牛頓第三運動定律 ^{【第 2－3 節】}

 現象討論 1.現象圖示：

 槍枝射擊時，槍身向後退  著溜冰鞋推牆，人反方向向後

 氣球放氣後，氣球向前飛  滑板車上的二人互拉，二人向 移動。

 牛頓第三運動定律：

1.提出者： 。

2.牛頓第三運動定律：『作用力與反作用力』定律 （1）作用力與反作用力釋義：

 人打牆時：  物置桌面時：  自由落體：

（2）定律內容：

 施力在物體時，物體亦同時產生一個方向 的力作用於施力者，此力稱 為 。

 每施一作用力於物體時，物體必給予施力者一反作用力，作用力與反作用力的大 小相等、方向相反，且作用在同一直線上，兩者同時發生且同時消失。

（3）作用力與反作用力的關係：

 大小 。  方向 。

 作用在 上。  同時 且同時 。

（4）說明圖例：

 腳蹬起跑架  溜冰者推牆  游泳  划槳  火箭、噴射機、氣球  加熱試管實驗  烏賊游動方式

（5）實例參考：

 火箭（噴射機、氣球）升空噴出大量氣體  游泳時（或划船），用力往後撥水  拍打物體時，自己也覺得痛  人在地面上行走

 起跑時腳蹬起跑架  腳穿溜冰鞋用力向前投擲物體（或推牆），則自己後退  射出砲（子）彈，炮（槍）身後退

 超距力間的作用：

 磁鐵間的吸引或排斥力  物體間的萬有引力  帶電體間的庫侖靜電力  烏賊的游動  水火箭科學遊戲

 [延伸學習] 作用力反作用力與平衡力

受向東及向西 F牛頓的二力作用的甲物體，甲維持靜止：

 甲物體所受合力 。

 兩力屬一組平衡力：

 大小相等、方向相反、同一力線  作用在 ，力可抵銷

重 F 公斤重的乙，置放於丙上，維持靜止：

 兩力屬一組作用力與反作用力：

 大小相等、方向相反、同一力線  作用在 ，力不可抵銷

 既受力又何以能維持靜止狀態呢？

 牛頓第三運動定律受力討論 1.討論一：靜止於桌面上的書

（1）有 組作用力與反作用力（ 、 ）。

（2）力圖討論：如下

 書平衡的條件： 。

2.討論二：互拉物體之受力，甲、乙兩人互拉，滑車及摩擦力不計

甲質量 60 Kg、乙質量 40 Kg ，若甲以100 N 拉乙，乙以20 N 拉甲：

（1）在施力階段，二人各做何運動？ 運動方向 。  甲： 運動  乙： 運動。

（2）在施力階段，二人受外力？  甲 N  乙 N。

（3）在施力階段，二人之加速度？  甲 m/s²  乙 m/s²。

（4）在施力t 秒階段，二人的速度比？ 。  甲： m/s  乙： m/s。

（5）在施力t 秒階段，二人移動的位移比？ 。  甲 m  乙 m。

（6） 在施力Y秒後兩人放手，二人做何運動？運動方向 。  不停止，是因 。

 甲： 運動  乙： 運動。

（7）在施力Y秒後兩人放手，二人各以何速度運動？速度比 。　

 甲 m/s  乙 m/s。

F=m×a

 範例解說

1.如圖，天花板下方的細繩懸吊著木塊，

地球吸引木塊的力為　F1，細繩拉木塊的力為　F2，

木塊拉細繩的力為　F3，細繩拉天花板的力為F4，

天花板拉細繩的力為　F5，細繩質量可忽略，則：

 F2　的反作用力為 。

 F4　的反作用力為 。

 使木塊靜止不動的兩力為 。

 使細繩靜止不動的兩力為 。

2.[回家練習] 一物體靜置於水平桌面上，如附圖所示，若Y為物體所受之重力，X為桌面支

撐物體之力，Z為物體作用於地球之力，N為物體作用於桌面之力，則：

下列何者為一對作用與反作用力？ 。

3.有一個15公斤重的冰桶，小明只用10公斤重的力往上抬，冰桶仍靜止不動。可知：

。

（A）冰桶所受合力為零

（B）冰桶所受合力為5公斤重

（C）地面給冰桶的反作用力為15公斤重　

（D）地面給冰桶的反作用力為10公斤重。

 力圖：注意「力的 」

 同組的作用力與反作用力：

 與 間：具質量者

 間：拉與支撐

4.A、B二物體置於光滑的水平面上，今施一水平力F作用於A，使系統產生4公尺／秒²的 加速度，如圖所示，試回答下列問題：

 F大小為 牛頓，A、B二物體間作用力為 牛頓。

 若施力改自右向左作用於B， A、B二物體間作用力變為 牛頓。

5.如圖所示，在完全光滑的平面上，將甲、乙兩物體各放在彈簧的一端，用力壓縮彈簧後放

開。1秒後甲的速度為4 m／s，乙的速度為5 m／s，已知甲物的質量為20公斤，則：

乙物的質量為 公斤。

課程結束…….