ГДЗ по физике, 10 класс, Касьянов, номер 16.3: Третий закон Ньютона
Физика; углубленное обучение — Касьянов В.А.
Светлана Крылова, методист по физике Шпаргача обновлено 12 сентября 2026
Условие
Каковы границы применимости третьего закона Ньютона?
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
В этом задании мы разберём теоретический вопрос о границах применимости третьего закона Ньютона. Третий закон гласит, что силы взаимодействия двух тел равны по модулю и противоположны по направлению. Однако в физике ни один закон не является универсальным без ограничений.
Шаг 1. Анализ условий классической механики
Третий закон Ньютона строго выполняется в рамках классической (ньютоновской) механики . Это означает, что он справедлив для:
- тел, движущихся со скоростями, много меньшими скорости света (v≪c);
- взаимодействий, которые можно считать мгновенными или где время распространения взаимодействия пренебрежимо мало;
- систем отсчёта, являющихся инерциальными.
Если эти условия нарушаются, закон может требовать уточнений или перестать выполняться в своей простой формулировке.
Шаг 2. Границы применимости: электродинамика и релятивизм
Наиболее важные случаи нарушения «наивного» понимания третьего закона связаны с двумя областями:
- Электродинамика. Когда два заряда движутся друг относительно друга, они взаимодействуют через электромагнитное поле. Сила, действующая на первый заряд со стороны второго, и сила, действующая на второй заряд со стороны первого, могут быть не направлены вдоль линии, соединяющей заряды, и не равняться по модулю в каждый конкретный момент времени из-за запаздывания взаимодействия (конечная скорость света). В этом случае третий закон Ньютона в его простейшей форме не выполняется. Однако если учесть импульс самого электромагнитного поля, то обобщённый закон сохранения импульса (который тесно связан с третьим законом) остаётся справедливым.
- Релятивистская механика. При скоростях, близких к скорости света, понятия одновременности и направления сил меняются. Прямое равенство F12=-F21 в трёхмерном пространстве теряет смысл, так как силы преобразуются иначе при переходе между системами отсчёта.
Шаг 3. Формулировка вывода
Таким образом, границы применимости третьего закона Ньютона определяются тем, что он является частным случаем более общего закона сохранения импульса замкнутой системы.
Закон точно выполняется для:
- механических взаимодействий (толчки, растяжение пружин, трение) при малых скоростях;
- гравитационных взаимодействий в нерелятивистском приближении;
- электростатических взаимодействий неподвижных зарядов.
Он требует модификации или не выполняется в простом виде для:
- движущихся электрических зарядов (магнитные силы);
- систем, движущихся с релятивистскими скоростями;
- неинерциальных систем отсчёта (если не учитывать силы инерции).
Границы применимости третьего закона Ньютона
а) Закон строго выполняется в классической механике для взаимодействий, передаваемых мгновенно или с пренебрежимо малым запаздыванием (механические, гравитационные, электростатические силы).
б) Закон не выполняется в простом виде для движущихся электрических зарядов (электромагнитное взаимодействие), так как необходимо учитывать импульс поля.
в) Закон несправедлив в релятивистской механике (при скоростях, близких к скорости света) и в неинерциальных системах отсчёта без учёта сил инерции.
Ответ составлен на основе стандартной школьной программы по физике 10 класса. Уделено внимание различию между простым механическим взаимодействием и электромагнитным, а также связи с законом сохранения импульса.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 16.3 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 16.3?
Краткий ответ: Границы применимости третьего закона Ньютона: 1) Закон строго выполняется в классической механике для взаимодействий, передаваемых мгновенно или с пренебрежимо малым запаздыванием (механические, гравитационные, электростатические силы). 2) Закон не выполняется в простом виде для движущихся электрических зарядов (электромагнитное взаимодействие), так как необходимо учитывать импульс поля. 3) Закон несправедлив в релятивистской механике (при скоростях, близких к скорости света) и в неинерциальных системах отсчёта без учёта сил инерции.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 16. Третий закон Ньютона.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.