21.2.4 Het derde beginsel: actie en reactie

Krachten komen altijd in paren: als voorwerp A een kracht uitoefent op voorwerp B, dan is er gelijktijdig een bijbehorende kracht op A. Met andere woorden, voor elke “actie” is er een bijbehorende “reactie”.

Het derde beginsel van Newton stelt:

De “reactiekracht” van B op A heeft dezelfde grootte en tegengestelde richting als de “actiekracht” van A op B.

Ofwel,

Fdoor B op A = –Fdoor A op B.

Men zou kunnen denken dat deze krachten elkaar opheffen. Echter, omdat zij op verschillende voorwerpen werken hoort men ze niet op te tellen. (Een belangrijk gevolg van het derde beginsel is wel, dat inwendige krachten, tussen verschillende delen van hetzelfde voorwerp, geen invloed uitoefenen op de beweging van het voorwerp als geheel.)

Voorbeeld: Stel dat een kanon van 2000 kg een kanonskogel van 100 kg afschiet. Gedurende het afvuren oefent het kanon een kracht van 3000 N op de kogel. Aangenomen dat geen andere krachten werken, hoeveel zullen kanon en kanonskogel versnellen?

Voor de kanonskogel vinden wij uit het tweede beginsel:

$$a_{\text{kogel}}= \frac{3000 \;\text{N}}{100 \;\text{kg}} = 30 \;\mathrm{m/s^2}.$$

Maar het kanon zal ook versnellen, en wel in de omgekeerde richting. Volgens het derde beginsel oefent de kogel namelijk een kracht van 3000 N uit op het kanon, die naar achteren gericht is. Hoewel de kracht gelijk is, is de versnelling van het kanon (gelukkig!) een stuk minder:

$$a_{\text{kanon}} = \frac{3000 \;\text{N}}{2000 \;\text{kg}} = 1,5 \;\mathrm{m/s^2}.$$

In de praktijk zal men, om terugglijden, het kanon goed vastzetten, zodat er krachten zijn die de “terugslag” van 3000 N op het kanon tegenwerken.