牛顿第三定律的理解及应用

张唯

【摘要】牛顿有三大定律，这不仅仅是高中物理教学部分的重难点，也从其对人们日常生活方方面面的影响中可以看出其重要的必然性。深入研究牛顿的这三大定律，不可以仅仅局限于其理论层面，更应该从其根本的发展逐步了解，从而使得研究道路上理论与实践的融会贯通，更好的理解其实际意义，更全面的诠释其在生活中的应用。

【关键词】牛顿第三定律；理解；应用

较于牛顿的第一定律及第二定律来说，第三定律比较简单，首先对于物理的运动状态来说，就无需做考虑，其次，第三定律只存在作用力及反作用力。一百脑子里有一百个哈姆雷特，部分人在对于第三定律的理解上出现着偏差。实际生活中，第三定律已渗入到日常的方方面面，从理论上也支撑着人类社会的发展。

一、牛顿第三定律的内容和理解

牛顿第三定律的内容两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，且同时作用在同一直线上，即F 1=（N=N′）。

深层理解：包含的作用力及反作用力的三个特质和四个特征。三个性质分别有，相互性、异体性、同时性。相互性是说作用力与分作用力之间总是成对存在的；其与一对平衡力最明显、最主要的区别就是异体性，即两个力作用在彼此相互作用的来年改革不同的物体上；同时性是指两者是同时产生、变化、消失。区别一对平衡力及作用与反作用力。叠加性两个力的作用效果是不可叠加、不可抵消、不可求合力，作用力与反作用力的作用效果是可叠加、可抵消、可求合力的，但合力为零。受力物体就是作用在同一物体上和作用在两个相互作用的物体上，其间是相互依赖，且不可单独存在。他们同时产生、也同时消失，没有依赖关系。若撤去一个力，则另一个力可以单独存在，但是不再平衡。

高中课堂上，牛顿的第三定律常给人一种错觉，就是他适用于任何隋况，致使学生对后续磁场及电场的学习中出现偏差。牛顿的第三定律不是适用于任何情况，一是两个运动质点间的作用力不满足第三定律，二是两个运动的电荷之间的作用力，且在运动电荷之间的力还涉及到万有引力及洛仑兹力。

二、牛顿第三定律的应用

（一）高新科技中的应用

牛顿第三定律在高新科技中担当着重要角色。在科学及时迅猛发展的新时代，人们在出行方面也提出了新的要求，传统的火车速度早已满足不了人们的出行要求。在这种大背景下，顺势而生了磁悬浮列车，它淘汰了原有的列车车轮，充分利用轨道中的磁力。在实际的运转过程中，轨道对列车和列车对轨道间的磁力就是一对相互作用力，在这种理论的基础上，使得磁悬浮列车可以正常的悬浮于轨道之上，顺利的完成高速运转。

随着航空航天事业的快速发展，其在动力方面的进步与牛顿的第三定律有直接作用。例如火箭发射，其中燃料在燃烧的过程中，产生的对空气的压力及空气对燃料的力就是一对相互作用力，且这对作用力是确保火箭获得足够的动力，最后得以顺利进入太空。太空中也不乏相互作用力，航天员对太空舱壁有一定的压力，反之，太空舱壁也给航天员压力，这就是一对相互作用力，这种作用力与反作用力可以使得航天员在太空失重的状态下也可以保持平衡。

（二）生产中的应用

站在现在工业的视角，牛顿的第三定律可应用于多种生产作业中，进而提高生产作业的综合效率。例如道路修建，为使道路可以更加的牢固，人们通常选择使用大型机器来修建路基，利用电磁铁将几吨重的铁石吊至高空，然后砸下。了解了牛顿的第三定律后我们就会明白，铁石从高空中对地面的压力和地面对铁石的反作用力也是一对相互作用力，通过高空之后的力比较大，使得路面更牢固紧实。另外还有铺设沥青的时候，压路机与地面之间也存在作用力與反作用力，也是牛顿第三定律的很好运用。实际生活中，类似的例子数不胜数，充分展示了第三定律在生产作业中的广泛应用，直观的展现第三定律对生活的重要性。

（三）日常生活中的应用

我们的日常生活中，从宏观上说，绝大多数我们所接触到的物体之间的相互作用都是牛顿第三定律的产物。换句话说，牛顿的第三定律已渗透到我们衣食住行等方方面面。例如出行方面，选择步行，鞋底与地面产生的摩擦力，符合牛顿第三定律，地面对鞋的推力与鞋底对地面产生的摩擦力是相互作用力；选择驾车，汽车的刹车装置、动力装置也满足着牛顿的第三定律。因此，日常生活中的点滴与牛顿的第三定律是息息相关的。

（四）在体育中的应用

很多人知道游泳，但没那么清楚其间的原理。二零零九年三月二十四日在上海国际网球中心举行的第十四届国际泳联世界锦标赛中，有一项蛙泳大家都知道蛙泳的过程，用双脚往后用力蹬水，导致水受到了向后的作用力，而人体受到的反作用力是向前的，人体就是由此来获得前进的动力。而在自由泳的过程中，其下肢打水的方式是上下方向，二其合力是向后的，因此人体得到的推力依然是向前的，这也是一对相互作用力，都离不开牛顿的第三定律。

牛顿的第三定律对人们及社会的影响远远不止这几个方面，并且在未来的发展中，牛顿的第三定律依然有着极强的拓展力，将更广泛的应用与人类生活的方方面面，将不断实现科学家们对第三定律的大胆创新及理性构想。我们可以从磁悬浮列车看出，第三定律在提速方面表现的很优秀，那么我们坚信在不久的将来，第三定律将更进一步去提高人们的生活质量。