的牛顿第三定律，也称为作用和反作用定律指出当一个物体施加力于另一个上相等的大小和方向以及所述第一力后者也施加的相反的方向。
艾萨克·牛顿（Isaac Newton）在1686年的《自然哲学原理》或《自然哲学的数学原理》一书中阐明了他的三个定律。
由于排出的气体，太空火箭获得了必要的推进力。资料来源：
解释和公式
牛顿第三定律的数学公式非常简单：
F 12 = -F 21
其中一种力量称为行动，另一种力量称为反作用力。但是，有必要强调这一细节的重要性：两者都作用于不同的对象。他们也同时进行操作，尽管该术语错误地暗示了作用发生在反应之前和之后。
由于力是矢量，因此用粗体表示。该方程式表明我们有两个对象：对象1和对象2。力F 12是对象1在对象2上施加的力。力F 21是对象2在对象1上施加的力。符号（-）表示相反。
通过仔细观察牛顿第三定律，可以观察到与前两个定律的重要区别：当它们调用单个对象时，第三定律指的是两个不同的对象。
而且是，如果您仔细考虑，交互需要成对的对象。
因此，尽管作用力和反作用力的大小和方向相同，但方向相反，它们却不会相互抵消或保持平衡：它们作用于不同的物体。
应用领域
球-地相互作用
这是与牛顿第三定律有关的相互作用的日常应用：垂直落下的球与地球。球掉到地面是因为地球施加了吸引力，这就是重力。该力使球以9.8 m / s 2的恒定加速度掉落。
但是，几乎没有人想到球也对地球施加吸引力这一事实。当然，地球保持不变，因为它的质量比球的质量大得多，因此加速度可以忽略不计。
关于牛顿第三定律的另一个值得注意的点是，两个相互作用的物体之间的接触是不必要的。从刚才引用的示例中可以明显看出：球尚未与地球接触，但仍发挥了吸引力。还有地球上的球。
诸如重力之类的力在物体之间是否存在接触时作用不明显，被称为“远距离作用力”。另一方面，诸如摩擦力和法线的力要求相互作用的物体接触，这就是为什么它们被称为“接触力”的原因。
范例中的公式
返回到球-地球对象对，选择球的索引P和地球的索引T并将牛顿第二定律应用于该系统的每个参与者，我们得到：
结果F = m。至
第三条法律规定：
m P a P =-m T a T
一个P = 9.8Hz米/秒2垂直向下。由于此移动是沿垂直方向发生的，因此可以省去矢量符号（粗体）。并选择向上为正，向下为负，我们有：
一个P = 9.8Hz米/秒2
米Ť ≈6×10 24公斤
无论球的质量如何，地球的加速度均为零。这就是为什么观察到球掉落到地球而不是倒过来的原因。
火箭的操作
火箭是应用牛顿第三定律的一个很好的例子。图中所示的火箭由于热气体的高速推进而上升。
许多人认为发生这种情况是因为这些气体以某种方式“倾斜”在大气或地面上以支撑和推动火箭。它不是那样工作的。
就像火箭在气体上施加力并将其向后排出一样，气体在火箭上施加力也具有相同的模量，但方向相反。该力使火箭具有向上的加速度。
如果您手边没有这样的火箭，还有其他方法可以检查牛顿第三定律是否可以提供推进力。可以制造水火箭，其中通过借助压力气体排出的水提供必要的推力。
应当指出，水火箭的发射需要时间，并且需要很多预防措施。
溜冰鞋的使用
检查牛顿第三定律效果的更实惠，更直接的方法是穿上一双溜冰鞋，然后将自己推向墙壁。
大多数时候，施加力的能力与运动中的物体有关，但事实是，静止的物体也可以施加力。由于不动的墙在他身上施加的力量，溜冰者被向后推动。
接触的表面相互施加（正常）接触力。当一本书放在水平桌上时，它会在其上施加称为法线的垂直力。这本书在桌子上施加了一个具有相同数值和相反方向的垂直力。
儿童实验：溜冰者
儿童和成人可以轻松地体验牛顿第三定律，并验证其作用力和反作用力不会抵消，并且能够提供运动。
由于动作和反作用力的定律，两个滑冰者在冰上或在非常光滑的表面上都可以互相推动并经历相反方向的运动，无论他们是否具有相同的质量。
考虑两个完全不同的溜冰者。它们位于溜冰场的中间，摩擦可以忽略不计，最初处于静止状态。在给定的时刻，他们用自己的手掌施加恒定的力来互相推动。他们俩将如何移动？
两个溜冰者在溜冰场中间互相推动。资料来源：本杰明·克洛威尔（本杰明·克洛威尔）（维基百科用户bcrowell）
重要的是要注意，由于它是无摩擦的表面，因此唯一不平衡的力是溜冰者彼此施加的力。尽管重量和法线都作用在两者上，但这些力确实平衡，否则，溜冰者将在垂直方向上加速。
在此示例中应用的公式
牛顿第三定律指出：
F 12 = -F 21
即，由溜冰者1施加在2上的力在大小上等于由2施加在1上的力，具有相同的方向和相反的方向。请注意，这些力以与先前概念示例中的力施加到球和地球相同的方式施加到不同的对象。
m 1至1 = -m 2至2
因为力是相反的，所以它们引起的加速度也将是相反的，但是它们的大小将是不同的，因为每个滑冰者具有不同的质量。让我们看一下第一个滑手获得的加速度：
因此，接下来发生的运动是两个溜冰者在相反方向上的分离。原则上，溜冰者在赛道中间休息。只要手接触并且推力持续，彼此就施加力以提供加速度。
之后，由于不平衡的力不再起作用，滑冰者以均匀的直线运动彼此远离。如果每个滑冰者的质量也各不相同，则速度会有所不同。
运动解决
为了解决必须应用牛顿定律的问题，有必要仔细绘制作用在物体上的力。该图称为“自由体图”或“隔离体图”。身体在其他物体上施加的力不应在此图中显示。
如果问题涉及多个对象，则有必要为每个对象绘制一个自由图，并记住动作-反应对作用于不同的物体。
a）每个滑手由于推动而获得的加速度。
b）每个人分开时的速度
解
a）从左到右采取正的水平方向。将牛顿第二定律应用到以下陈述所提供的值中：
F 21 = m 1至1
来自哪里：
对于第二个滑手：
b）匀加速直线运动的运动学方程式用于计算它们分开时所携带的速度：
初始速度为0，因为它们处于轨道中间：
v f =在
v f1 = a 1 t = -4 m / s 2。0.40秒= -1.6 m / s
v f2 = a 2 t = +2.5 m / s 2。0.40秒= +1 m / s
结果
不出所料，较轻的人1获得了更大的加速度，因此获得了更高的速度。现在注意以下有关每个滑冰者的质量乘积和速度的乘积：
m 1 v 1 = 50公斤。（-1.6 m / s）=-80千克·米/秒
m 2 v 2 = 80千克。1 m / s = +80千克·m / s
两个乘积之和为0。质量与速度的乘积称为动量P。它是具有相同方向和速度感的矢量。当滑冰者休息并且双手接触时，可以假定他们形成了相同的物体，其动量为：
P o =（m 1 + m 2）v o = 0
推完后，滑冰系统的运动量保持为0。因此，运动量得以保留。
牛顿第三定律在日常生活中的例子
步行
步行是可以执行的最日常的动作之一。如果仔细观察，步行的动作需要将脚推到地面上，以便在步行者的脚上施加相等且相反的力。
当我们行走时，我们会不断应用牛顿第三定律。资料来源：
正是这种力量使人们能够行走。在飞行中，鸟类向空中施加力量，空气推动机翼，使鸟类向前推进。
汽车的运动
在汽车中，车轮将力施加到人行道上。由于路面的反应，它在轮胎上施加了力，从而使汽车向前行驶。
运动
在体育运动中，行动和反应的力量众多，并且非常积极地参与其中。
例如，让我们看看运动员的脚搁在起跑器上。挡块响应运动员施加的推力而提供法向力。这种正常状态和跑步者的体重会导致水平力，从而使运动员向前推进。
运动员使用起跑器挡块在开始时增加向前的动量。资料来源：
消防水带
牛顿第三定律存在的另一个例子是消防员拿着消防水带。这些大软管的末端在喷嘴上有一个手柄，当水射流流出时，消防员必须握住该手柄，以避免在水涌出时发生反冲。
出于同样的原因，在将船只拉离码头之前将其绑在码头上是很方便的，因为通过推动自己到达码头，就会向船提供一个使船离开码头的力。
参考文献
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- Stern，D.，2002年。从天文学家到太空飞船。摘自：pwg.gsfc.nasa.gov。